- 用两个盆子罩着燃烧的蜡烛燃烧15分钟之后室内温度达到了15℃。
- 将大花盆倒扣在小花盆上。
- 将小花盆倒扣罩在蜡烛上方。
- 先将三块砖头围成一个三角形,点燃七支蜡烛。
过冬对南方的在校大学生来说不是件易事。“学校担心电压不足,不允许我们用电取暖器。”大学生纪锾日前大吐苦水。纪锾特别留意如何取暖的方法,“据说用几支蜡烛凑在一起就能让室温升高?借助的道具就是两个花盆。你们能帮我实验看看真的有用么?”既然同学有难,这个忙当然一定要帮。 本报记者肖帅株洲报道
实验过程
准备材料:日常蜡烛数支;三块砖头,两个大小稍有差异的陶瓷花盆(大花盆能够完全罩住小花盆为宜),红外测温仪和温度计。
为接近学生宿舍的效果,这次的实验场地选在了本报株洲记者站的热线室,约15平米大小的房间。
“蜡烛取暖器”组装步骤:首先把蜡烛点起。将三块砖头围成一个三角形,在中间点燃七支蜡烛(为保证安全和卫生及更易操作,建议先把蜡烛全部固定在某一搁板上)。
将小花盆倒扣罩在蜡烛上方;花盆的排水孔得堵上。最后,将大花盆倒扣在小花盆上,留意,这个大花盆的排水孔就不用堵了,蜡烛取暖神器完成。
实验效果
为验证神器效果,我们在旁边的长凳上放了一支温度计;事前我们已将房间通风20分钟左右,室内温度为7℃。
关上窗户看看实验效果,5分钟后,花盆的温度已达48℃;15分钟后,花盆温度更是冲上了124.8℃;手靠近蜡烛取暖器上能感受到明显的暖意,回头看看旁边的温度计:室温达到了15℃,比刚刚整整升高了8℃。
补充试验
看来将花盆罩在蜡烛上确实对升温有帮助,可为什么一定要用两个花盆呢?用一个花盆的效果会如何?为此我们做了个补充实验,首先将室内温度还原到8℃,然后按原步骤重做蜡烛取暖器,取消了大花盆的叠加,也没再盖住小花盆的滴水孔。15分钟过后,红外测温仪测得花盆外的温度达到105.1℃,但室温上升不明显,仅有10℃左右。
原理解答
热循环原理使房间升温
景炎中学物理老师谢平听说过我们的实验后说,这原理其实挺易懂:燃烧蜡烛使小花盆里面温度不断升高,气压不断增大;当加热到一定程度,里面的气压大于两个花盆之间空气的气压,小花盆里面的热空气就会下沉,然后从两个花盆中间扩散,再通过外面大花盆的滴水孔排出去,经过这样的热循环就使得两个花盆的温度显著升高;此时花盆相当于扩大了散热面积,在热力的发散下,让整个房间的室温相对有所升高。单个的花盆没形成热循环,所以制热效果也就差一些。