简易孔明灯制作方法图解

 魔术铺   2023-02-24 09:22:29   0 人阅读  0 条评论

元宵节,人们都兴高采烈的在放飞孔明灯。我们能不能自己制作一个自制孔明灯去放飞呢?

  一、 孔明灯起飞条件

  孔明灯“会飞”原因是:燃料燃烧使周围空气温度升高,密度减小上升,从而排出孔明灯中原有空气,使自身重力变小,空气对它的浮力把它托了起来。

  由浮沉条件可知,只有满足:

  F浮>G总=G热空气+G灯

  即:G灯<F浮G热空气

  时它才能上升,由此可知它的自重(包括外壶燃料的重力)要很轻才能起飞,轻到什么程度呢?

  G灯<F浮G热空气=ρ空气gV排ρ热空气gV,

  G灯<(ρ空气ρ热空气)gV排,

  m灯<(ρ空气ρ热空气)V排, (1)

  空气的密度可由理想气体状态方程得出。 

  把(2)式代入(1)式可得

  可见其能否起飞由灯质量和气温、热空气温度和孔明灯容积共同决定。

  具体数据估算如下:

  设当天气温:T空气=300K(27℃);大气压强:1标准大气压,p=1.01325×105Pa;孔明灯容积:V容=V排=0.2m×0.25m×0.4m=2×102m3;加热后的空气温度:T热空气=500K(227℃);?空气=0.029kg/mol.代入(3)式得: 

    在上述条件下孔明灯总质量在9.44g时,当热空气温度升到227℃时上升。

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