作者ShinozakiAki (要认真˙)
看板teaching
标题[分享]蜡烛燃烧造成杯子水上升的真正原因
时间Sat Jul 11 14:25:52 2009
※ [本文转录自 Teacher 看板]
作者: ShinozakiAki (要认真˙) 看板: Teacher
标题: [分享]蜡烛燃烧造成杯子水上升的真正原因
时间: Sat Jul 11 14:24:57 2009
抱歉第一次在教师版PO文,觉得问题还蛮严重的
因为真的听到好多学生都是学到错误的观念
因此想说来这边跟各位老师分享一下,
以下文章若有理论错误,请指教
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http://ideact.pixnet.net/blog/post/23735504 图文版
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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。
跟一位老师在SKYPE上聊一聊这个历史公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烧杯完全盖住火焰,烧杯开口浸於水中的瞬间,其实烧杯中
的空气都已经被加热了,而此时空气早已热涨,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而冷缩,内部压力变小,外部大气压力也就将水压进烧杯中了。
後来跟朋友讨论上述的假设後,做了第一个实验是用线香(hao5~陈逸老师建议),
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)。
不知道以上这样的推论是否正确,请有知道详情或有其它想法的大大可以给予指教
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1F:推 firmamental:小学时自然老师是跟我说产生的气体体积没有烧掉的氧 07/11 17:09
2F:→ firmamental:来得大..所以实验结果不用考虑进去?@@ 07/11 17:09
3F:→ ShinozakiAki:若是照F大老师的意思,那影片中上升了接近1/2?? 07/11 19:34