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機械社區(qū)

標題: 能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象探討 [打印本頁]
作者: 明月山河    時間: 2015-6-4 22:47
標題: 能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象探討
有一次我回到學校,，在學院研究室里遇到了以前的老師和攻讀研究生的同學,。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
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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,。后來幾個同學建立一些方程要研究其中的機理,，我給他們推導一些公式。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
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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，而確實是被風吹滅的,。這說明了“火苗自己引起的風把自己吹滅了”,，這里面有什么物理機理呢？4 _( _/ n* E7 R) G! a, b1 S( D
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我初步設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,。各位大俠談談自己的看法,，把其中的原理揭示出來。  [attach]355579[/attach]

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作者: leejeans    時間: 2015-6-4 22:58
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,。被風吹滅有可能,，你的塑料桶下口，受熱收縮,，導致進入的冷空氣流速加快,，從火焰燃燒區(qū)帶走過多熱量，使溫度降低到氣態(tài)蠟的燃點以下,，導致火焰熄滅,。
作者: muyemuye    時間: 2015-6-4 23:02
很有藝術
作者: leejeans    時間: 2015-6-4 23:10
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)冷空氣進入補充,，形成空氣對流,。被風吹滅有可能，你的塑料桶下口,，受熱 ...
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我感覺負反饋也得有個滯后啊,，傳遞函數(shù)決定。并且你的塑料管下口已經(jīng)被加熱了,，他自身的熱量也會支撐這個過程一段時間,。" b8 s% r( ?  T9 _6 y' J4 m
作者: 桂花暗香    時間: 2015-6-4 23:26
燃燒的條件：可燃物，助燃劑,，溫度,。你這個是空氣流速過快，溫度降得厲害,，達不到燃燒的溫度,。
作者: fmdd    時間: 2015-6-5 00:16

未燼的炭火還在繼續(xù)著化學反應，繼續(xù)發(fā)熱,，它會加熱周圍的空氣，包括自己反應的產(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)。

化學反應產(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,。

當管狀物放在木炭上之后,，化學反應產(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,，它會導致管內(nèi)的氣壓高于管外的氣壓,，越接近熱源氣壓越高。

當反應產(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，導致化學反應變得更激烈,，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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作者: fmdd    時間: 2015-6-5 00:21
通常來說,，化學反應需要一定的溫度,，當溫度降低到一定程度時，反應便終止(或者變得很緩慢),。1 B: p1 O5 Q+ C' f

' A8 s: x- D" }% s燃燒是一種發(fā)熱發(fā)光的化學反應,，它產(chǎn)生的熱量會讓反應物溫度上升，進一步加速反應,。* s* s4 B3 W$ {- A, F% p; }
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當氣流吹過火焰時,，它會帶走熱量，導致反應區(qū)溫度降低,，當其溫度低到一定程度,，反應便終止。
作者: luxiang821    時間: 2015-6-5 08:28
有一款成熟產(chǎn)品：拔火筒,。用過蜂窩煤的應該都熟悉
/ i- s0 r+ [6 d$ u6 x# G可惜沒有找到小時候熟悉的樣式（錐形,，帶個把手）搜索; ?! e! e9 h# L# u: E  l0 `5 {
復制

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作者: 上海狐飛    時間: 2015-6-5 08:53
哈哈，不就是煙囪嘛: l3 D- Z7 v; M1 X7 Z- c1 S
一滴水從萬米高空掉下來砸到人怎么辦
作者: 張聾子    時間: 2015-6-5 20:41
上海狐飛 發(fā)表于 2015-6-5 08:53
' I$ J0 v" Z! O7 Q0 C8 W, Y- q哈哈,，不就是煙囪嘛
, b. v7 i8 [/ q6 X/ O; g0 i一滴水從萬米高空掉下來砸到人怎么辦

, g; A" u" f: [5 ^7 n8 ?煙囪內(nèi)有很強的沖向囪口的風力,。
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作者: lrobert    時間: 2015-6-6 09:40
有意思
作者: 逍遙處士    時間: 2015-6-6 14:42
本帖最后由 逍遙處士 于 2015-6-6 14:44 編輯
5 d" M' l3 v  ^4 J; f2 T+ R) h4 e: |. k. Z8 s
物極必反。- i, f: Z  M1 S4 H. R6 _
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放個拔火筒,，燃燒就加快,，加快到極點就面臨熄滅。& g) E) B# c% L  r) ~
! P# @/ j2 @2 L& l3 p4 M& L. q3 c; @
引申一下,，人類社會是不是也一樣呢,？發(fā)展的太快就面臨毀滅。
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作者: m_e    時間: 2015-6-7 10:08
石蠟燃燒是氣化形成的氣態(tài)燃質(zhì),，是不是風吹散了,？能用廢紙做對比嗎
作者: m_e    時間: 2015-6-8 10:53
本帖最后由 m_e 于 2015-6-8 10:58 編輯 8 l* {; ?4 D+ K) t4 N  r

: c: M& W) s3 k/ d- }熱空氣比冷空氣密度小，熱空氣上升的空隙處會由低處的冷空氣補充,，當增加氣筒的時候,，熱空氣有固定的通道，消弱了向其他方向擴散而產(chǎn)生的對對冷空氣的阻礙力，因而加速了對流,，提供了更多氧氣,，帶走的熱量又由燃燒從化學能中補充。中間應該有一個或幾個臨界點,。帶走的熱量=由燃燒從化學能中補充5 f, B7 r0 a$ b& n
樓主怎么覺得,？
作者: 去缸活塞泵    時間: 2015-6-8 21:47
從小沒玩過火吧，一根火柴點一堆木柴,，需要的是技巧,，不吹著不了，吹的狠了就滅了,，如果有拔火筒是最好的,。另外，蠟燭如果沒有芯是不會燃燒的
作者: dashajiang    時間: 2015-6-9 14:20
我記得小時候?qū)W的自然課本上就有,，說的是熱氣流上升帶動氣流循環(huán),，要是研究細了估計是流體力學的事了！
作者: 漠舞    時間: 2015-7-29 16:16
很有意思的探討,，很有意思的實驗
作者: gziwen    時間: 2015-7-29 16:21
本帖最后由 gziwen 于 2015-7-29 16:22 編輯
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$ G  h5 G0 P8 {9 x氣流會變?nèi)�,，�?gòu)成負反饋。負反饋是有時間的,，時間約等于熱氣流通過圓筒的時間,。在這個時間里 ，蠟燭就因為溫度低而熄滅了,。
作者: cmx    時間: 2015-8-2 17:53
標題有點玄乎，能不能簡單的理解是管下面的溫度提供了空氣對流的條件,，高溫氣流引燃了管中的炭,。炭的燃燒又增加了空氣的流量迫使蠟火熄滅。
作者: liu565224715    時間: 2015-8-6 01:51
煙囪效應吧
作者: 752879290    時間: 2015-8-26 18:18
看著高深啊



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