水中燭火,將蠟燭點(diǎn)燃,觀察燃燒的蠟燭,簡單描述所觀察到的現(xiàn)象
- 教育綜合
- 2024-04-28 07:57:27
蠟燭在水里燃燒的原理
我們有句俗話:“水火不相容”,說的是水和火是不能共存的。有沒有火能夠在水下燃燒呢?蠟燭在水中也能燃燒!聽了這句話,大部分的可能人會(huì)說:“這怎么可能呢?”且不說蠟燭密度比水小,放到水里也會(huì)漂浮起來,不可能老老實(shí)實(shí)在水中呆著。你可以自制一個(gè)在水下燃燒的蠟燭。你需要準(zhǔn)備一根短粗的蠟燭,然后將它固定在容器中,并往容器中慢慢倒水,注意此時(shí)的水面應(yīng)當(dāng)?shù)陀谙灎T頭1-2厘米。然后點(diǎn)燃蠟燭并進(jìn)行觀察,直到蠟燭燈芯燃燒后低于水面。你會(huì)發(fā)現(xiàn)火焰在水面之下仍在燃燒。這是為什么呢? 蠟燭燃燒時(shí),會(huì)將蠟燭芯附近的蠟融化。融化后的蠟燭油,一旦遇到杯中的冷水,立即冷卻并凝固,就像一堵圍墻把蠟燭芯和水隔離開來,而中間未與水接觸蠟燭在水中燃燒實(shí)驗(yàn)原理是什么?
因?yàn)橄灎T在燃燒過程中融化的蠟,遇到水會(huì)迅速變成固體,并凍結(jié)在火焰四周。但是火焰低于水面后,水會(huì)把逼向蠟筒的熱量迅速帶走,所以蠟筒就能保護(hù)火苗一直燃燒。
蠟燭燃燒的時(shí)候,會(huì)消耗燃料,也就是說當(dāng)蠟燭頭和鐵釘?shù)闹亓Υ笥诟×Φ臅r(shí)候,按理來說應(yīng)該會(huì)下沉,但我們觀察到的是蠟燭竟然漂在水面上繼續(xù)燃燒。
這是為什么呢?原因就在于蠟在水中達(dá)不到熔點(diǎn),所以不會(huì)蒸發(fā)或者燃燒掉,于是這些蠟油就像一個(gè)漏斗一樣,支撐著燭芯繼續(xù)燃燒,直到水壓的作用使得這層蠟燭壁破裂為止。
實(shí)驗(yàn)原理:
點(diǎn)燃蠟燭后,熔化的蠟燭油遇到冷水馬上冷卻凝固成固體,像圍墻一樣把蠟燭芯和水隔離開。
隨著蠟燭不斷燃燒,燭火就慢慢燃燒到了水面下。
于是就出現(xiàn)了水火共容的場景。
觀察蠟燭燃燒的實(shí)驗(yàn)都有哪些現(xiàn)象
點(diǎn)燃蠟燭時(shí),先點(diǎn)燃的是蠟燭的燭芯,當(dāng)火焰的熱量溫度大約60℃時(shí),固體的蠟就會(huì)熔化成液體。在蠟燭火焰的底下,儲(chǔ)存著液態(tài)的蠟。液態(tài)的蠟,會(huì)沿著蠟燭芯絨爬上來,再被火加熱變成氣體。最靠近蠟燭芯的是剛變成氣體的蠟。如果吹熄燭火,可以看到燭芯上面有一縷“白煙”上升。這就是沒有燃燒的氣態(tài)的蠟,如果立即去點(diǎn)燃這縷“白煙”,火焰會(huì)迅速竄回燭芯,蠟燭又重新燃燒起來?!?
蠟白液體狀態(tài)變成氣體狀態(tài),是燭芯的作用。在裝有煤油的瓶子里,放進(jìn)一根紗線(蠟燭芯),在紗線的上端點(diǎn)上火,同樣可以持續(xù)燃燒。跑到紗線上去的煤油,被火焰加熱成氣體而燃燒了起來。就這樣,紗線起著輸送液體,把液體變成氣體,使燃燒繼續(xù)下去的作用。只要能使液體的蠟爬上來,即使芯不是紗線做的,蠟燭也能燃燒。幾根金屬絲摻合起來,在金屬芯的上端點(diǎn)火,預(yù)先涂在金屬絲上的蠟就會(huì)燃燒起來。燃燒產(chǎn)生的熱,同樣能使下面的蠟熔化變成液體爬上來,所以蠟燭也能繼續(xù)燃燒。與紗線相比,金屬絲傳熱快,所以隨著蠟燭的燃燒,芯周圍的蠟很快熔化,形成一個(gè)很深的凹坑?!?
蠟和煤油等液體為什么能爬到芯上來呢?可以做一個(gè)實(shí)驗(yàn),把玻璃管立在水中,水就能在管子里升上來,管子越細(xì),水上升的位置就越高,這就是毛細(xì)現(xiàn)象。變成液體的蠟,和水一樣,通過蠟燭芯線中的縫隙爬上來。蠟一定要附著在燈芯上才可以燃燒
然而并不是所有蠟燭在燃燒的時(shí)候都會(huì)有煙,要看其原料。最初的蠟燭是用蜂蠟等動(dòng)物蠟制成的,會(huì)造成大量黑煙,并有難聞的氣味。自從使用石蠟后,幾乎不再有黑煙了。蠟燭燃燒時(shí)的現(xiàn)象有火焰分外焰和內(nèi)焰以及火焰的抖動(dòng);蠟淚;時(shí)而可以看到火星,因?yàn)闉榱嗽黾悠淙紵诖蠖鄶?shù)蠟燭中會(huì)加入金屬粉。
觀察蠟燭的顏色、形狀、狀態(tài)、硬度;嗅其氣味。 點(diǎn)燃蠟燭,觀察其變化及其火焰和其各層溫度的比較。現(xiàn)象:蠟燭是白色、較軟的圓柱狀固體,無氣味,由白色的棉線和石蠟組成現(xiàn)象:石蠟受熱時(shí)熔化、蠟燭燃燒時(shí)發(fā)光、冒黑煙、放熱。 燭焰分三層:外焰、內(nèi)焰、焰心,外焰溫度最高,焰心最低。 結(jié)論:石蠟受熱會(huì)熔化,燃燒時(shí)形成炭黑。 干燥的燒杯罩在燭焰上方,觀察燒杯壁上的現(xiàn)象片刻,取下燒杯,倒入少量石灰水。振蕩,觀察其現(xiàn)象。 現(xiàn)象:干燥的燒杯壁上出現(xiàn)了許多小水珠。取下燒杯后迅速倒入澄清石灰水,振蕩,石灰水變得渾濁。 結(jié)論:蠟燭燃燒時(shí)產(chǎn)生了水和能使石灰水變渾濁的二氧化碳兩種物質(zhì)。 熄滅蠟燭,觀察其現(xiàn)象,用火柴點(diǎn)燃剛熄滅時(shí)的白煙,觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生。 現(xiàn)象:熔化的石蠟逐漸凝固,白色棉線燭心變黑,易碎。用火柴點(diǎn)燃剛熄滅時(shí)的白煙,蠟燭會(huì)重新燃燒。 結(jié)論:石蠟遇冷凝固,燃燒時(shí)產(chǎn)生炭黑,棉線炭化,白煙由細(xì)小的石蠟顆粒構(gòu)成,有可燃性。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 蠟燭在空氣中能夠燃燒,在燃燒過程中和過程后能產(chǎn)生許多新的物質(zhì)。