為什麼這篇蠟燭燃燒水位上升原理鄉民發文收入到精華區:因為在蠟燭燃燒水位上升原理這個討論話題中,有許多相關的文章在討論,這篇最有參考價值!作者ShinozakiAki (要認真˙)看板CS_TEACHER標題[分享] 蠟燭燃燒,造成杯子內...
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前幾天小弟在思考著要做什麼大氣壓力實驗的時候,
忽然想起一個歷史公案
就是以前國小自然科中有做一個實驗
在一個裝水的水盆中放一根蠟燭點燃後用燒杯蓋住它
隨後當火燄熄的瞬間,水開始上升
以前都教說是因為把空氣(氧氣)給燒掉了
所以空氣體積減小,水自然就上升了
但隨著越來越多的實驗證明,這是錯的
主要理由有二,如下:
1)若氧氣被燒掉,應該是一邊燒一邊上升,但為何總是火熄的瞬間才上升。
2)氧氣燒完後,會出現二氧化碳,但在理想氣體中,氣體的體積應該是一樣的,
那何來空氣體積減少。
在前兩天心血來潮跟hao5在SKYPE上聊了一聊這個歷史公案
以下我直接CALL我部落格的文章(因為懶得打字)
希望各位大大看完後 若是有錯的部份,可以給予指教
從小老師教我們說,空氣中的氧氣在燃燒時會被用掉,燃後會造成燒杯內的水
位上升自從開始教自然科學實驗後,才發現這個原理好像是錯的,在看了很多的討
論(有某次的國小科展也是做這個)後也發現好像是錯的但又不知道其所以然,於是
問題就擱在那裡。
直到今天晚上又開始修改大氣壓力的實驗教案,重新思考這個問題,才想到會
不會是一開始在燒杯移至火燄上方 到 完全蓋住火燄燒杯開口完全浸於水中的瞬間,
其實燒杯中的空氣都已經被加熱了,此時空氣早已熱漲,因此當蓋住後已經是熱漲
的空氣,而當火燄熄滅空氣開始冷卻,當然空氣開始冷縮,大氣壓力也就將水壓進
去了。
後來跟朋友討論上述的假設後,做了第一個實驗是用線香(陳逸老師提供),其原
因是加溫速度較慢,且使用三角錐瓶,結果發現有氣泡出現。證明空氣的確被熱漲了
,但是效果不夠明顯,後來又跟幾位老師討論了一下就做了如以下影片的實驗。
http://www.youtube.com/watch?v=mTuQyw3Yl9o
這個實驗為了避免在完全蓋住前,燒杯內的空氣就已經被加熱,所以實驗用
小小的衛生紙沾酒精,放在鋁箔盤上,讓火盡量的小,燒杯是我這邊最大的(500ml)
,另外在蓋住火燄時使燒杯口平行盤子開口瞬間蓋住,各位可以看影片中8~11
秒的時候,燒杯左下角瞬間冒出很多氣泡,證明空氣是被熱漲而跑出來的,等到
火燄熄滅,空氣降溫開始冷縮,最後也就使燒杯內上升了將近300ml的水。也就
是其實空氣的加熱是一瞬間的(應該是密閉空間的原因),所以大家才找不到熱漲
冷縮的證據。
另外我們討論了,有個實驗是越多根蠟燭同時燃燒,水上升的越多(國小科展
的結論),其實也就是在蓋住前被加熱的空氣越多,溫度也越高,所以熱漲也越多
,當然水就漲的越高。
另外一個說法是以前課本上教空氣中氧氣佔1/5,所以水只會漲1/5的說法,當
然一定是錯的(影片中上升了快1/2)。
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以上若是有錯的部份 請各位大大指正 謝啦
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