有一次我回到學(xué)校,在學(xué)院研究室里遇到了以前的老師和攻讀研究生的同學(xué)。老師看到我很高興:“來,我們看一個有趣的現(xiàn)象!”拿出實驗老裝置,一邊解說一邊演示。實驗很簡單,先拿一束廢紙點燃,然后吹滅明火,留下的紙束上還有火炭。然后拿一個兩端開口的圓筒豎直靠近火炭的上方,一會兒,火炭上的火越來越盛,最后就燒起來了。 我看了也很感興趣,一干人七嘴八舌的討論起來。大家一致認為,是圓筒靠近,使空氣流動加快,使火種加強。后來幾個同學(xué)建立一些方程要研究其中的機理,我給他們推導(dǎo)一些公式。由于我停留的時間很短暫,事情辦完了就走了,那些方程就扔給他們研究生鼓搗去。后來怎樣了,也不知道了。 今天忽然想起來這事,感覺這個現(xiàn)象還是蠻有意思,就重復(fù)了一下這個實驗,不過火種用蠟燭代替。如圖。為了看清氣流流動,圓筒是傾斜靠近的。圖1是火苗自由狀態(tài),圖2是圓筒靠近火苗上方,火苗被火苗引起的氣流吹進圓筒,成傾斜狀;圖3~圖5是圓筒依次靠近,火苗引起的風(fēng)力越來越大,而火苗越來越短,最后熄滅了。圖6是火苗在圓筒里穩(wěn)定燃燒,說明圖5的火苗不是因為缺氧熄滅,而確實是被風(fēng)吹滅的。這說明了“火苗自己引起的風(fēng)把自己吹滅了”,這里面有什么物理機理呢?1 ~ ]4 ~# }/ | 我初步設(shè)想是因為圓筒的存在,產(chǎn)生了特定的幾何形狀,構(gòu)成了一臺簡易的熱機,火苗自己的熱能轉(zhuǎn)換為空氣的動能,又因為圓筒較長(約40cm),有一定的慣性,結(jié)果就產(chǎn)生了前面的現(xiàn)象。各位大俠談?wù)勛约旱目捶ǎ哑渲械脑斫沂境鰜怼?nbsp; [attach]355579[/attach] |
leejeans 發(fā)表于 2015-6-4 22:583 V6 z! G1 O( F2 W
熱空氣上升,形成低壓區(qū),周圍高壓區(qū)冷空氣進入補充,形成空氣對流。被風(fēng)吹滅有可能,你的塑料桶下口,受熱 ...
未燼的炭火還在繼續(xù)著化學(xué)反應(yīng),繼續(xù)發(fā)熱,它會加熱周圍的空氣,包括自己反應(yīng)的產(chǎn)物。
熱空氣密度低,冷空氣密度高,通常熱空氣上升,冷空氣下降。空氣流動的本質(zhì)是存在壓力差,只要壓力差存在,空氣就會從高壓區(qū)流向低壓區(qū)。
化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,加熱過的二氧化碳上升,與周圍的冷空氣交換熱量后,溫度降低,密度增加,所以它又會降到炭火附近,降低了木炭附近氧氣的含量。
當(dāng)管狀物放在木炭上之后,化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳會沿著內(nèi)管上升,管狀結(jié)構(gòu)組成了受限空間,它會導(dǎo)致管內(nèi)的氣壓高于管外的氣壓,越接近熱源氣壓越高。
當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)生的熱空氣冷卻后,密度增加要要下降時,因為管內(nèi)氣壓高,降不下來,會逸散到周圍其它空間,難以再回到木炭附近。
所以木炭附近空氣的氧氣含量會增加,導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)變得更激烈,產(chǎn)生更多的熱量,并加速排出二氧化碳這一過程。
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