[精讚] [會員登入]
3850

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

修車帶來的學問(2) 熱交換與散熱鰭片 散熱鰭片是空氣冷熱交換的重要關鍵,車子的散熱鳍片是做成波浪形式。至於一般家用冷氣的散熱片就是由圓管與很多片又薄又密集排列的金屬片組成。

[溫度補充影片] 溫度計與熱顯像儀的原理應用 幾段進入溫度的影片,有些後面單元的觀念(熱平衡、熱漲冷縮、熱傳播)可以應用,而前面單元(波)也能用上,因為熱~也是一種電

熱對流與浮力通風 (下) 屋頂上的香菇頭~強制通風 這東西無所不在~附近大樓樓頂也裝有幾個,而在鐵皮屋廠房上更是可見整排的通風球。

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。

從愛情溫度計談『安瓶與封管』 『因為過程中要將玻璃管填充液體,又要造成密閉效果,所以就要經過封管的過程,上方的尖尖的部分是封管後的結果……』

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...

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...

紫色狂想~紫鑽不賠外一章 在紫鑽不賠之後,我又突發奇想,紫色的奶嘴糖是否可以?如果可以,多好~很天真吧!

投影小時鐘 看到王大胖介紹一個股東會紀念品~多功能開瓶罐器(他的文章內容很豐富,值得推薦),好生羨慕。自己好久沒有去兌換股東會紀念品

[scratch新手] 用開關控制手電筒明滅(ㄧ) 想好久,終於做出來。同一個按鈕,按一下亮,再按一下暗。