作者ShinozakiAki (要认真˙)
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标题[分享] 蜡烛燃烧,造成杯子内水上升的实验真相
时间Wed Jun 10 22:57:41 2009
图文版 :
http://ideact.pixnet.net/blog/post/23735504
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前几天小弟在思考着要做什麽大气压力实验的时候,
忽然想起一个历史公案
就是以前国小自然科中有做一个实验
在一个装水的水盆中放一根蜡烛点燃後用烧杯盖住它
随後当火焰熄的瞬间,水开始上升
以前都教说是因为把空气(氧气)给烧掉了
所以空气体积减小,水自然就上升了
但随着越来越多的实验证明,这是错的
主要理由有二,如下:
1)若氧气被烧掉,应该是一边烧一边上升,但为何总是火熄的瞬间才上升。
2)氧气烧完後,会出现二氧化碳,但在理想气体中,气体的体积应该是一样的,
那何来空气体积减少。
在前两天心血来潮跟hao5在SKYPE上聊了一聊这个历史公案
以下我直接CALL我部落格的文章(因为懒得打字)
希望各位大大看完後 若是有错的部份,可以给予指教
从小老师教我们说,空气中的氧气在燃烧时会被用掉,燃後会造成烧杯内的水
位上升自从开始教自然科学实验後,才发现这个原理好像是错的,在看了很多的讨
论(有某次的国小科展也是做这个)後也发现好像是错的但又不知道其所以然,於是
问题就搁在那里。
直到今天晚上又开始修改大气压力的实验教案,重新思考这个问题,才想到会
不会是一开始在烧杯移至火焰上方 到 完全盖住火焰烧杯开口完全浸於水中的瞬间,
其实烧杯中的空气都已经被加热了,此时空气早已热涨,因此当盖住後已经是热涨
的空气,而当火焰熄灭空气开始冷却,当然空气开始冷缩,大气压力也就将水压进
去了。
後来跟朋友讨论上述的假设後,做了第一个实验是用线香(陈逸老师提供),其原
因是加温速度较慢,且使用三角锥瓶,结果发现有气泡出现。证明空气的确被热涨了
,但是效果不够明显,後来又跟几位老师讨论了一下就做了如以下影片的实验。
https://www.youtube.com/watch?v=mTuQyw3Yl9o
这个实验为了避免在完全盖住前,烧杯内的空气就已经被加热,所以实验用
小小的卫生纸沾酒精,放在铝箔盘上,让火尽量的小,烧杯是我这边最大的(500ml)
,另外在盖住火焰时使烧杯口平行盘子开口瞬间盖住,各位可以看影片中8~11
秒的时候,烧杯左下角瞬间冒出很多气泡,证明空气是被热涨而跑出来的,等到
火焰熄灭,空气降温开始冷缩,最後也就使烧杯内上升了将近300ml的水。也就
是其实空气的加热是一瞬间的(应该是密闭空间的原因),所以大家才找不到热涨
冷缩的证据。
另外我们讨论了,有个实验是越多根蜡烛同时燃烧,水上升的越多(国小科展
的结论),其实也就是在盖住前被加热的空气越多,温度也越高,所以热涨也越多
,当然水就涨的越高。
另外一个说法是以前课本上教空气中氧气占1/5,所以水只会涨1/5的说法,当
然一定是错的(影片中上升了快1/2)。
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以上若是有错的部份 请各位大大指正 谢啦
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◆ From: 124.11.22.192
1F:推 yich999:用纯氧也能推翻这个实验1/5的结论 06/10 23:17
2F:推 MagicPanda:这玩意优阿~~~呵呵呵呵~~~ 06/10 23:39
3F:推 LaiFan:如果可以用点火器在杯内点火...不是先点火再盖住..结果呢? 06/11 00:33
4F:推 FANTASYIORI:推这个从来没想过的节论 赞~ 06/11 00:42
5F:→ FANTASYIORI:不过我有个盲点,空气冷缩有那麽快吗火才刚熄@@ 06/11 00:43
6F:推 dkdd:感谢众板友分享 解除我多年疑惑... 06/11 00:50
7F:推 MagicPanda:我在想,用吹风机吹或是用大瓦数的灯罩外面会怎样? 06/11 01:05
8F:→ MagicPanda:就是如果完全不烧东西的话,会不会造成一样的结果~~ 06/11 01:05
9F:→ ShinozakiAki:我有做一个实验 是用热水淋上去, 结果是一样的 06/11 01:19
10F:→ ShinozakiAki:但是做了两次 有一个烧杯热涨到破了 >< 06/11 01:20
11F:→ ShinozakiAki:另外冷缩的速度很快,因为空气热不代表玻璃已经热了 06/11 01:20
12F:→ ShinozakiAki:所以空气很快降温 另外杯内点火这个提议 设备不足~~ 06/11 01:22
13F:推 skywalkerncu:大推! 06/11 01:37
14F:推 shenasu:推! 06/11 04:56
15F:推 dick87266:之前有做这实验...後来是跟压力和温度有关 06/11 06:06
16F:→ dick87266:而这实验印象中最早是被师大论文推翻 06/11 06:07
17F:推 kkabcd:是喔 ψ-(._. )> 笔记 06/11 09:05
18F:推 tracy9102:大推 笔记 06/11 10:22
20F:推 DL:推1F纯氧也可推翻 06/11 13:01
21F:推 cuctus:原来我带着错误的观念已经1X年了 06/12 21:30