[精讚] [會員登入]
3662

紙片救火~蠟燭的燃燒(助燃物與對流)

運用冷熱空氣對流的原理,來玩隔空救火

分享此文連結 //n.sfs.tw/10552

分享連結 紙片救火~蠟燭的燃燒(助燃物與對流) @zfangの科學小玩意
(文章歡迎轉載,務必尊重版權註明連結來源)
2019-10-25 13:24:42 最後編修
2017-01-05 21:08:46 By zfang
 

在前面的隔空點火~蠟燭的燃燒(燭芯與蠟蒸氣)實驗中,我們曾做過:用玻璃罐罩住點燃的蠟燭......


蠟燭會因缺少助燃物而被悶熄。

如果是點燃二根長短不一的細蠟燭,再用玻璃罐同時蓋住兩支蠟燭......


猜一猜,長蠟燭、短蠟燭,哪一根會先熄滅呢?

一般人會認為燃燒時產生的二氧化碳比較重而氧氣相對輕,所以是短蠟燭先熄滅。


實驗結果卻發現反而是長蠟燭最先熄滅。為什麼呢?
(參考答案請反白:因為熱空氣上升,上方充滿燃燒後的氣體,因而使長蠟燭先熄滅。)

受熱後空氣(含較多的二氧化碳)體積膨脹密度變小而上升,玻璃罐上方充滿不助燃的廢氣,因而使長蠟燭先熄滅。玻璃罐下方則還有密度較大的新鮮冷空氣,短蠟燭能燃燒比較久,直到底部氧氣用盡。同樣的道理,在火場中要壓低身體,才能獲得較新鮮的空氣。

好啦~ 剛剛是用玻璃罐反罩住蠟燭,如果是用有開口的透明圓筒罩住蠟燭呢?這下火焰應該就不會被"悶熄"了吧?


令人意外的,上方雖然有開孔,但蠟燭還是熄滅了。為什麼呢?

要能維持蠟燭燃燒,不斷地供應新鮮空氣很重要。雖然有開口,但因燃燒產生的熱空氣快速上升,上升熱空氣阻擋新鮮的冷空氣補入而使燭火熄滅。不讓火熄滅,該怎麼做?把圓筒拉高,底部留空隙讓新鮮空氣由下方補入,這是一個方法。不過,留的空隙要大一點,不然火焰還是會熄滅。如果不拉高圓筒,還能怎麼做?


在透明圓筒中插入紙條,將圓筒隔成兩半,再罩住蠟燭,燭火就不會熄滅。

 

插入紙片使冷熱空氣分流,熱空氣由某一端向上,而冷空氣由另一端引入,蠟燭獲得新鮮空氣,因而能夠持續燃燒。


在沒有紙片的圓筒中,蠟燭會熄滅。圓筒中多了紙片,蠟燭就能持續燃燒。


左:圓筒雖有開口,但上升熱空氣阻擋冷空氣的補入,蠟燭會熄滅。
右:插入紙片使冷熱空氣分流,蠟燭獲得新鮮空氣,因而能夠持續燃燒。

運用冷熱空氣對流的原理,來玩隔空救火:將紙片慢慢往上抽,燭焰會變小,快要熄滅時,再將紙片往內插入,火焰又會變大!

 

2015-02-21

 

本文的影片與相片,感謝 axer 協助拍攝。

END

你可能感興趣的文章

熱變色系列(2) 變色湯匙、變色馬克杯 變色馬克杯(盛裝熱水會使外層圖案變淡,內層圖案浮現!),變色湯匙(平時是紅色,如果食物太燙,則前端會變成黃色!)

[熱學影片整理] 溫度計與熱顯像儀的應用 溫度與熱單元補充影片整理

[溫度與熱]彭巴效應(Mpemba Effect)與相關影片 網路上找的非常有趣的結冰現象~ 拿來當課堂話題討論與補充。

隨處遇科學~水壺裡頭冰水有多少? 旅遊用餐時,看到餐廳準備的二瓶水。 「這是冰水還是熱水?」另外,「要怎麼知道裡頭的冰水有多少呢?」文章為簡單親子對話。

掀保溫杯的底! 『有誰真正看過~保溫瓶夾層內的構造嗎?』少之又少~ 於是這堂課就由宗翰差點被K到開始談起,拿出差點肇禍的兇器。 由被拆開的保溫瓶底部,果然見到其中玄機。

鹽與冰(二)~灑鹽為何能除雪? 在許多會下雪的國家,冬季道路積雪,常以灑鹽的方式除雪,其原因為何?

隨機好文

1000克拉可愛水晶大鑽石 ~變色『紫鑽』 鑽石的色澤會因為照射光源而不同,日光(白天)或鹵素燈下是紫色,而在省電燈泡下則是藍色...

可擦拭的暗記筆 用暗記筆劃上重點,再利用暗記尺蓋住重點,可反覆背誦幫助記憶,若希望能恢復乾淨,用另一端擦拭即可清潔如新...

油水不互溶~彩色小珍珠 這個彩色小珍珠實驗利用過期的油與食用色素『油水不互溶』與『密度』的觀念,簡單又漂亮。

魔鏡~魔鏡~誰最愛? 照鏡子是所有人的最愛,特別是對正值青春期的國中生而言,面子>>裡子~~『外在』比『內涵』重要...

永安漁港的彩虹橋 在港口邊欣賞的彩虹橋,配合落日餘暉,映出不一樣的風采。天色暗了,彩虹橋便會點亮照明燈,成為名副其實的『彩虹』橋