作业帮影响蜡烛燃烧时间的因素-蜡烛的质地
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/08 14:09:02
影响蜡烛燃烧时间的因素-蜡烛的质地
蜡烛的质地 70% 100%的实验方案···
蜡烛的质地 70% 100%的实验方案···
蜡烛燃烧时外焰温度最高 一般在500度左右,内焰温度居中 一般在300－350度,焰心温度最低 一般在250－300度,不同的蜡烛,温度也有所不同,现在的低温蜡烛温度很低.
内焰和焰心的温度之所以比较低是因为在火焰内部缺乏氧气供应,所以燃烧不充分,外部的氧气基本都被外焰消耗了,所以外焰温度比较高.
一般来说,蓝色火焰要比红色和黄色火焰温度高,用吹管吹火焰一般会增加火焰的氧气供给量,因此你说的“蓝色喷射火线”的温度肯定比自然燃烧的蜡烛火焰温度高,如果你用氧气瓶给吹管供气,那温度会更高.至于“蓝色喷射火线”的温度到底有多高,这需要在具体情况下测试才知道.
物体被火焰加热的实质是物体表面分子与火焰的热空气分子相互交换热量的过程（当然,热辐射也起到一定作用）,因此提高加热效率的最好办法是让热空气与物体表面的接触时间越长越好、面积越大越好,因此,由于喷射到物体上的火焰流速较高,热空气会在瞬间散开,因此加热效率不会提高反而降低,但是,由于喷射火焰的流速快、温度高,在单位时间内能带来更多的热量,因此在相同加热面积的情况下,喷射火焰会更快地将物体加热,但它耗散的热量更大,相比之下,它的热能有效利用率下降了,因此不能说它的热效率高.我这里说的加热效率是指,被加热物体每升高一度所消耗的热能.
另一个问题,关于热传递速度的问题.导热系数是指,不同物体在同样温差下、同样面积、形状和同样的传递距离时的热传导能力.
具体的规定是这样的：在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度（K,°C）,在1小时内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米*度（W/m*K,此处的K可用°C代替）.
导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关.非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小.材料的含水率、温度较低时,导热系数较小.
还有你的另一个问题：“同样多的热量体积缩小一倍或者几倍,它的温度能提升多少?”这是一个“比热”或“热容量”的问题,热容量的含义是：在规定状态和不损失能量的情况下使某种物质温度升高一度所需的热量（或降低一度所释放出来的热量）,比热是单位质量物质的热容量.每种物质的比热都是不同的,水、铁、空气都是不同的.你的问题中,对象是火苗（且视其为空气）,如果我们忽略它在不同温度下的密度变化的话,体积缩小一倍质量也同样缩小一倍,热容量也同时缩小一倍,因此温度也会因此而升高一倍.这是粗略模型,没有将常温下的热量计算在内,实际上问题会复杂得多,条件的变化,以及与周围的热交换、燃烧的完全程度、边界温度的变化梯度、吹管空气的压力和流速等相关条件实在是太复杂了,没有定量的条件很难有精确的回答给你.仅仅只能说明一个原理而已.
另外你说的用电机鼓风使炉子烧水更快的试验,说明,通过增加氧气供应量会使燃烧更充分,单位燃料所产生的热量自然就大一些.但说吹风使“喷射火线具有冲击力,使热量与受热体能够密切接触”的说法不太正确,空气动压所增加的所谓“密切接触”是微乎其微的.高速的热空气流不但不会增加加热效率反而会减低效率,因为高流速会使仍然处于较高温度的空气分子在没有与被加热体进行充分的交换时就迅速离开了被加热体,而使热量散失.
在上述两个相反的因素中,充分燃烧所带来的正面效果,大于流速高带来的负面效应,因此总体来说,应该还是缩短了加热过程.
内焰和焰心的温度之所以比较低是因为在火焰内部缺乏氧气供应,所以燃烧不充分,外部的氧气基本都被外焰消耗了,所以外焰温度比较高.
一般来说,蓝色火焰要比红色和黄色火焰温度高,用吹管吹火焰一般会增加火焰的氧气供给量,因此你说的“蓝色喷射火线”的温度肯定比自然燃烧的蜡烛火焰温度高,如果你用氧气瓶给吹管供气,那温度会更高.至于“蓝色喷射火线”的温度到底有多高,这需要在具体情况下测试才知道.
物体被火焰加热的实质是物体表面分子与火焰的热空气分子相互交换热量的过程（当然,热辐射也起到一定作用）,因此提高加热效率的最好办法是让热空气与物体表面的接触时间越长越好、面积越大越好,因此,由于喷射到物体上的火焰流速较高,热空气会在瞬间散开,因此加热效率不会提高反而降低,但是,由于喷射火焰的流速快、温度高,在单位时间内能带来更多的热量,因此在相同加热面积的情况下,喷射火焰会更快地将物体加热,但它耗散的热量更大,相比之下,它的热能有效利用率下降了,因此不能说它的热效率高.我这里说的加热效率是指,被加热物体每升高一度所消耗的热能.
另一个问题,关于热传递速度的问题.导热系数是指,不同物体在同样温差下、同样面积、形状和同样的传递距离时的热传导能力.
具体的规定是这样的：在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度（K,°C）,在1小时内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米*度（W/m*K,此处的K可用°C代替）.
导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关.非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小.材料的含水率、温度较低时,导热系数较小.
还有你的另一个问题：“同样多的热量体积缩小一倍或者几倍,它的温度能提升多少?”这是一个“比热”或“热容量”的问题,热容量的含义是：在规定状态和不损失能量的情况下使某种物质温度升高一度所需的热量（或降低一度所释放出来的热量）,比热是单位质量物质的热容量.每种物质的比热都是不同的,水、铁、空气都是不同的.你的问题中,对象是火苗（且视其为空气）,如果我们忽略它在不同温度下的密度变化的话,体积缩小一倍质量也同样缩小一倍,热容量也同时缩小一倍,因此温度也会因此而升高一倍.这是粗略模型,没有将常温下的热量计算在内,实际上问题会复杂得多,条件的变化,以及与周围的热交换、燃烧的完全程度、边界温度的变化梯度、吹管空气的压力和流速等相关条件实在是太复杂了,没有定量的条件很难有精确的回答给你.仅仅只能说明一个原理而已.
另外你说的用电机鼓风使炉子烧水更快的试验,说明,通过增加氧气供应量会使燃烧更充分,单位燃料所产生的热量自然就大一些.但说吹风使“喷射火线具有冲击力,使热量与受热体能够密切接触”的说法不太正确,空气动压所增加的所谓“密切接触”是微乎其微的.高速的热空气流不但不会增加加热效率反而会减低效率,因为高流速会使仍然处于较高温度的空气分子在没有与被加热体进行充分的交换时就迅速离开了被加热体,而使热量散失.
在上述两个相反的因素中,充分燃烧所带来的正面效果,大于流速高带来的负面效应,因此总体来说,应该还是缩短了加热过程.