邵珠瑞
我們知道,在地球上火苗是圓錐形的;而在空間站中,桂海潮點燃蠟燭后,火苗卻“長”成了一個球形。今天我們來做一個小實驗,看看為什么地球上的火焰會往上“走”吧。
蠟燭、竹簽、紙、筆、膠帶、點火器、剪刀
1在紙上畫一個圓形,在圓形外側畫出一個螺旋形狀的圖案。
2用剪刀沿螺旋形線條剪開。
3把竹簽立起來,將它和蠟燭用膠帶捆在一起。然后將螺旋形紙條的中心圖案對折一下,把紙條放在竹簽的頂端。
4將蠟燭放在螺旋形紙條的下方,并用點火器點燃蠟燭。
5觀察紙條是怎樣旋轉的。
對流現象
對流是指在液體、氣體內部,由于各部分溫度不同而造成的相對流動。溫度不同會導致物質密度的變化——在重力的作用下,溫度較高的部分會由于密度較小而上升,溫度較低的部分會由于密度較大而下沉。
在大氣中,對流現象非常常見。白天太陽光照射大地,地表溫度相對較高,地面附近的空氣會吸收地表的熱量,溫度升高形成熱空氣,熱空氣密度較小而上升,高空的冷空氣密度大,受重力作用會下沉,就形成了大氣的對流,這也是風的形成原理。
在水中,也會因為溫度不同產生對流。用水壺燒水時,靠近底部加熱器的水會最先吸收熱量,溫度升高,熱水密度小而上升,上部的冷水密度大而下沉至底部。下沉到底部的冷水靠近加熱器后吸收熱量,溫度升高再上升,從而形成持續不斷的循環流動——對流,也就保證了整壺水很快就能燒開。
想要揭秘地球上圓錐形火焰和空間站中球形火焰的原理,我們需要先來了解一個概念。
在地球上,蠟燭燃燒時會釋放光和熱。燃燒釋放的熱量使火焰周圍的空氣溫度升高、密度減小,離火焰越近溫度越高、密度越小,離火焰越遠溫度越低、密度越大??拷鹧娴臒峥諝庥捎诿芏容^小,則會向上運動,而其他地方的冷空氣則因為重力作用補充到火焰的附近。冷、熱空氣形成了對流,而向上流動的熱空氣把火焰拉長了,形成了圓錐體。所以,蠟燭只要是在地球上被點燃,就會受到重力的作用,產生對流現象,使火焰始終保持直立和拉長狀態。
航天員在空間站里做這個實驗時,火焰仍然會加熱其周圍的空氣,形成密度不同的冷、熱空氣。但是由于太空中沒有重力,熱空氣即使密度降低,也不會向某一個固定方向流動,冷、熱空氣就不會出現對流現象了。此時,冷、熱空氣都保持在原來的位置,火焰也就保持規則的球形,并向所有方向輻射熱量。由于沒有對流發生,火焰燃燒所需要的氧氣也就很難向火焰處流動,導致蠟燭的燃燒不充分,火焰很小且溫度低,并呈現出藍色。
廚房里排放熱空氣的油煙風扇應安裝
在爐灶附近的什么位置?( )
A. 上方。
B. 下方。
C. 高度相同的位置。