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ena田無

小中学部

ロウソクの科学

投稿日: 2024.06.3 4:43 pm

こんにちは ena田無の松島です。

小6 理系は「 ものの燃え方 」、というか、ほとんど『 ロウソクの科学 』でしたね。
 スペースシャトル内で[ 古ぅ〜。もう10年以上前に廃止されてます。「 国際宇宙ステーション = ISSでは… 」とかにすればいいのに! ] ロウソクを灯(とも)しても、炎形、いわゆる 涙形になら
ない、と テキストに。宇宙では 重力がなく、空気の対流が起こらないからです。ジワジワと周りから空気を呼び、不思議な まんまる炎に![ 水溶液や気体中では、常に濃度は一定になろうとする = 「 拡散 」現象によって、酸素が供給されます。 ]
 この実験は、さすがの松島先生でも無理。教室で無重力状態を再現することなんて 出来まへん。
 なら、逆転の発想!です。まわりから吹き込む空気の量を増やしてみたらどうでしょう。なんの、ロウソクを数本束ねてみる…ってだけのことです。ほらね、さらにさらに縦長の炎に!  大成功 ! !
 ロウソクは そんなふうに、対流によって 我から 新しい空気を呼び込んでいる。この、「 ものが燃えるには 新しい空気が必要 」という件は、密閉容器内でロウソクを燃やせば、やがて火が消え、温められて膨張していた空気が収縮した分[ テキストでは「 酸素を消費し、発生した二酸化炭素が水に溶けてしまった 」分 ]容器内に 水を吸い込んでくる、と 発展します。そうなのぉ?  やってみました。火が消えると、おぉ〜〜!  生徒さんたち、思わず歓声を上げました。コップの中だけ水位が上がります!
 うンんじゃあ 今度は、長〜いプラスチック管の中にロウソク、です。密閉容器と同じこと、当然、火は消えちゃいますよネ。ところが ところが、板で仕切りをしただけで、いつまでも燃え続けるんですよ。不思議だにゃ〜。しかも、炎は盛んに揺らいでいる。
 生徒さんの代表が 管の上に 手をかざすと、仕切り板の片方からは熱い空気が出てますが、もう片方には 熱気を感じません。出ていった分だけの空気を そっち側から取り込んでるんです。ほんの板っぱちイッコかましただけで、そんな空気の通り道が出来、燃え続けるってワケ。

 まとめ。ものが燃えるには、

① 燃えるものがある[ 紙,木,都市ガス,ロウ(気体)、など ]

② 新しい空気[ 酸素 ]= 空気の流れ、がある

③ 発火点以上の温度に達している

の三条件が必要です。

 ロウソクの中心 = 芯のまわり=「 炎心(えんしん) 」には ロウの気体があるだけ。
 赤いところ =「 内炎(ないえん) 」は 空気と触れ切ってない不完全燃焼で、スス = 炭素の粉が 赤く発光しています。
 いちばん外側が 空気とよく触れていて完全燃焼。いちばん温度が高い「 外炎(がいえん) 」です。あんまりよく見えませんが。
 よって、ライトを当てて 炎の影を見ると、ススの影だけ = 内炎しか写りません。
 灰汁(あく)取りのアミで、炎の輪切り。金網の鉄が熱を奪ってしまうからですね。
 湿らせた板をかざして焦げ跡をつければ、これまた内炎部分にススがつくだけのリング状の跡が…と、三連発!
 身近にあるロウソクひとつ使っても、さまざまな科学 = 理科があることを学びました。

 

 

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