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,。9 f& o, X9 I& x$ n* E 2 G+ P& v% E! C- f( T1 j 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(rèn)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,。' `6 H4 w4 H7 m6 I2 a 1 F/ h# S9 o5 W3 j4 A 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(jìn)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?4 _( _/ n* E7 R) G! a, b1 S( D ( m2 u1 y5 D: ]6 A% j' { 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�,,把其中的原理揭示出來�?nbsp; [attach]355579[/attach] |
leejeans 發(fā)表于 2015-6-4 22:58 % x9 T. M! [2 w, g+ c- r) K
熱空氣上升,形成低壓區(qū),,周圍高壓區(qū)冷空氣進(jìn)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�,?諝饬鲃拥谋举|(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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