孔明燈的原理,孔明燈的原理

2021-08-16 15:05:53 字數 5414 閱讀 3099

1樓:苑貝粟信

孔明燈起飛條件

孔明燈「會飛」原因是:燃料燃燒使周圍空氣溫度升高,密度減小上升,從而排出孔明燈中原有空氣,使自身重力變小,空氣對它的浮力把它託了起來。

由浮沉條件可知,只有滿足:

f浮》g總=g熱空氣+g燈

即:g燈

時它才能上升,由此可知它的自重(包括外壺燃料的重力)要很輕才能起飛,輕到什麼程度呢?

g燈

g燈<(ρ空氣-ρ熱空氣)gv排,

m燈<(ρ空氣-ρ熱空氣)v排,

(1)空氣的密度可由理想氣體狀態方程得出。

把(2)式代入(1)式可得

把(2)式代入(1)式可得

可見其能否起飛由燈質量和氣溫、熱空氣溫度和孔明燈容積共同決定。

具體資料估算如下:

設當天氣溫:t空氣=300k(27℃);大氣壓強:1標準大氣壓,p=1.

01325×105pa;孔明燈容積:v容=v排=0.2m×0.

25m×0.4m=2×10-2m3;加熱後的空氣溫度:t熱空氣=500k(227℃);ρ空氣=0.

029kg/mol.代入(3)式得:

在上述條件下孔明燈總質量在9.44g時,當熱空氣溫度升到227℃時上升。

假設在上述條件下把孔明燈質量減輕成m燈=4g=4×10-3kg,由(3)式變形並代入資料得:

即熱空氣溫度只要升高到88℃,孔明燈即可上升。

仍按上述條件,若孔明燈質量

即m燈≥23.56g,則無論熱空氣溫度升到多高也飛不起來。

由上面分析可知孔明燈要起飛,它的質量不能超過一定值,而且質量越小所需熱空氣溫度越低,也就越容易起飛。

2樓:太叔哲美竇濯

孔明燈的原理與熱氣球的原理相同,皆是利用熱空氣之浮力使球體升空。然而為何熱空氣會飄浮呢?我們可用阿基米德原理來解釋它:

當物體與空氣同體積,而重量(密度)比空氣小時就可飛起,此與水之浮力的道理是相同的。將球內之空氣加熱,球內之一部份空氣會因空氣受熱膨脹而從球體流出,使內部空氣密度比外部空氣小,因此充滿熱空氣之球體就會飛起來。

熱空氣氣球的升力可以根據計算表來確定,不 要任何換算(圖1)。但是必須知道紙氣球的直徑和紙氣球內外的氣溫(按攝氏計算)。比方說紙氣球的直徑是2公尺,球內的氣溫是80度,球外溫度是10度。

在計算表左橫軸上我們找到80度的那個點,從這一點向上引一條線,一直引到與球外溫度10度相交叉的地方為止。由這一點從左向右畫一條線,直畫到與右邊這個表裡標誌著氣球直徑2公尺的線交叉為止。然後從新得出來的這一點向下引一條線,引到圖表右邊那一半橫軸上。

這樣在橫軸上就可以找到升力的大小是多少克。在我們這個例子中升力是400克。在預算時,球內氣溫可按攝氏零上75度來計算,而球外空氣的溫度可按當時平均氣溫來計算(夏天是攝氏零上15度)。

孔明燈的製作方法:

一、選用材料:任何紙類皆可為製作孔明燈之材料,但以選取質料較密、較輕、不易著火之材料為最佳。例如:半透明紙。

二、設計構想(繪大略之設計立體圖):設計構想必須考慮到

1 球體之重心位置:儘量避免重心偏離垂直中心線之設計,勿使在升空過程中,火源燒到球體。

2 外形、美視、表面加工:外形設計若為不對稱形狀,必須注意到火源與重心位置。

3.球體重量與火源大小:球體之重量與升力有關而升力之大小決定放火源加熱空氣之溫度高低與球體大小。球體過重與火源過小皆不適宜。

三、製造程式:

1.計算燈體之體積與計算分割之尺寸(圖2)。

2 利用這些尺寸以厚紙板切割樣板。

3 利用樣板切割所 之蒙皮。

4 黏合:

(1)黏合方法有二種:

(a)重疊黏法:黏好後黏合處會凸出球表面。

(b)黏好後黏合處平貼球面。

(2)黏合步驟:

(a)先以兩片為單位,加以黏合。

(b)重複(a)之黏合步驟,直至外形完成。

5.安裝燈源座:以細鐵絲或厚紙板製成底座黏於燈體底部,用鋁箔或較輕之鋁罐製成之燃料桶安裝在底座上。

6.測試其穩定度:以吹風機將燈體吹漲,測試其穩定度,並檢驗有無破洞。

7.塗裝、上顏色。

四、升空程式:

孔明燈之製作方法很簡單,但升空時受到場地與天候之影響狻大。風大時易將燈體吹斜而使燈體燒燬,下雨時易將燈體淋溼而無法放飛,因此最好走在無風的時候施放。

1.先將燈體撐開,並於四周與底部繫上控制線。

2.填裝燃料。

3.點火後,將進氣口儘量壓低,以減少熱氣流失,但亦不可過低,以免氧氣不足而熄火。同時四周之控制線必須拉直。

4.加熱直至燈體內之熱氣溫度足夠後,四周控制線慢慢鬆開,以維持燈體穩定上升,而底部之控制線必須控制燈體上升之速度與高度。

5.球體升空後可以線控制其高度、方向,亦可任其自由飄浮,至此升空完成。

3樓:gjadmwtp一

熱氣球原理。

原理:孔明燈下方的燃料的燃燒的時候,燈內的空氣受熱上升,因而空氣的密度變小,從下方的燈孔排出,因為製作燈的材料要輕捷,所以從燈孔產生的升力會大於燈的重量和燈內的熱空氣。所以孔明燈就會飛上天了,不過就如二樓說的,燈的材料重量是有範圍的,越輕越好的。

寓意:這種會飄上空的紙燈籠,傳說是三國時期的蜀國丞相孔明(諸葛亮)所發明,後人於是把它稱為「孔明燈」。孔明燈當時用作軍事訊號燈,孔明藉此在夜裡調兵遣將。

時過境遷,今天放孔明燈,不再是戰場上的訊號,而是作為中國民間的一種節慶活動。

人們相信孔明燈能把一整年的晦氣、厄運帶到九霄雲外,所以紛紛在其中一個孔明燈上寫下自己的願望,讓它「隨燈而上」,「一一實現」。

而相愛的戀人們,則可在孔明燈的燈罩上寫下各種相愛的誓言,渴望相守的心願,放飛這些心願燈,讓相愛的心隨之一起飛翔

4樓:

原理是熱空氣密度比常溫空氣低,當孔明燈內的常溫空氣全被熱空氣置換後,產生的浮力就能支援燈在空氣中上升了。

5樓:宛榆念訪兒

孔明燈是利用空氣熱脹冷縮,密度變小質量變輕的特性,原理與熱汽球升空一樣,利用熱空氣的浮力使其上升,用阿基米得定理來解釋就是當兩個物體體積相同時,質量較小的那個就會浮在質量較大的那一個上。

6樓:匿名使用者

燈裡的蠟燭燃盡空氣 新鮮空氣會從下方進入孔明燈 產生上升的浮力!直到蠟燭熄滅燈就會掉下來了!

7樓:烏雲矇蔽了雙眼

燃起的火將燈內的空氣加熱,熱空氣密度小於周圍的空氣密度,由於燈的體積較大,其所受的浮力大於重力會上浮,這樣就類似於,木塊放在水底為什麼能上浮~因為木頭的密度小於水的

8樓:time吉他小小

準確的來講是二樓說的較好,不過解釋過於煩瑣。。。 孔明燈下方的燃料的燃燒的時候,燈內的空氣受熱上升,因而空氣的密度變小,從下方的燈孔排出,因為製作燈的材料要輕捷,所以從燈孔產生的升力會大於燈的重量和燈內的熱空氣。所以孔明燈就會飛上天了,不過就如二樓說的,燈的材料重量是有範圍的,越輕越好的。

9樓:匿名使用者

跟熱氣球一個道理,空氣加熱,密度減小

10樓:匿名使用者

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孔明燈的原理是什麼?

11樓:晴天依舊

孔明燈的原理與熱氣球的原理相同,皆是利用熱空氣之浮力使球體升空。可用阿基米德原理來解釋:當物體與空氣同體積,而重量(密度)比空氣小時就可飛起,此與水之浮力的道理是相同的。

將球內之空氣加熱,球內之一部份空氣會因空氣受熱膨脹而從球體流出,使內部空氣密度比外部空氣小,因此充滿熱空氣之球體就會飛起來。

孔明燈又叫天燈,俗稱許願燈,又稱祈天燈。是一種古老的漢族手工藝品,在古代多做軍事用途。現代人放孔明燈多作為祈福 之用。

男女老少親手寫下祝福的心願,象徵豐收成功,幸福年年。一般在元宵節,中秋節等重大節日施放。

相傳五代(公元907~960)時,有一個莘七娘,隨丈夫在福建打仗時,她曾用竹篾紮成方架,糊上紙,做成大燈,底盤上放置燃燒著的松脂,燈就靠熱空氣飛上天空,用作軍事聯絡訊號。這種松脂燈,在四川稱孔明燈。這種燈籠的外形像諸葛亮 戴的帽子,因而得名。

另一種說法是相傳是由三國時的諸葛亮所發明。當年,諸葛亮被圍困於平陽,無法派兵出城求救。孔明算準風向,製成會飄浮的紙燈籠,繫上求救的訊息,其後果然脫險,於是後世就稱這種燈籠為孔明燈。

孔明燈的原理是什麼?

12樓:倩倩觀社會

孔明燈是一種非常了不起的發明,在那個科技不發達的年代,能夠放飛孔明燈,讓它能夠在天上自由的飛行,我想這也是一件非常開心的事。

所以古時候的人們,會將孔明燈比作天燈和許願燈,主要用來祈福;或者寄託自己,對於逝去親人的思念之情。

孔明燈之所以能夠飛起來,和它自身的結構有很大的關係;除此之外還與,孔明燈中一直燃燒的火焰有關。具體來講,因為下面兩方面的原因,使得孔明燈,能夠順利的騰空。

一、孔明燈自身的結構孔明燈看著體積很大,但實際上質量卻非常的輕巧,大部分時候,都是用薄薄的紙,糊在了孔明燈的外層,使得孔明燈的內部有著足夠的空間。

而且輕巧的質量,以及巨大的外形,為孔明燈的騰空,提供了非常有利的條件。這是孔明燈,能夠升空一個重要的原因。

即便是在沒有火焰的情況下,只要將孔明燈,置於風口處,也很容易就讓它飛起來。或者是隨著風力,而四處飄蕩。

二、內建火焰加熱空氣在孔明燈的內部,有一個一直燃燒的火焰,通過火焰的作用,使得孔明燈周圍的空氣被加熱。在這樣的情況下,熱空氣就會向上升,而冷空氣則會下沉。

而孔明燈半封閉的燈罩,就能夠很好地將這些熱量聚集起來;為整個孔明燈,產生一定的浮力,使得孔明燈,能夠順利地飄起來。

但這種浮力,卻會因為內部火焰的燃料耗盡,而出現浮力不足以支撐重力的情況。這樣情況下,孔明燈也就會慢慢地降落下來,又落回到地面上。

儘管孔明燈看著很漂亮,但卻十分的危險。因為內建的火焰,在風力的作用下,很可能引**災,從而釀成大的安全事故,所以我們在生活中,不能夠燃放孔明燈。

13樓:陳麗芬

孔明燈的原理與熱氣球的原理相同,皆是利用熱空氣之浮力使球體升空。

可用阿基米德原理來解釋:當物體與空氣同體積,而重量(密度)比空氣小時就可飛起,此與水之浮力的道理是相同的。將球內之空氣加熱,球內之一部份空氣會因空氣受熱膨脹而從球體流出,使內部空氣密度比外部空氣小,因此充滿熱空氣之球體就會飛起來。

14樓:herehome之歌

孔明燈的原理有:

熱脹冷縮原理。點燃松脂後,燈內的空氣受熱膨脹,熱空氣上升,冷空氣下降,位於燈內底部的冷空氣因熱空氣膨脹被擠出到燈外,燈內空氣質量減少,燈的總重力,也即燈和燈內空氣的重力之和就會減小。燈內溫度越高,空氣膨脹得就越厲害,被擠出到燈外的冷空氣就越多,總重力也就越小。

阿基米德原理,物體在空氣中受到的浮力等於其所排開的空氣重力之和。孔明燈能排開多少空氣,它就受到了多大的浮力。孔明燈體積越大,在空氣中受到的浮力也就越大。

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放孔明燈的最佳時機是什麼,孔明燈什麼時候放最好?

最好在無風的時候施放。1.先將燈體撐開,並於四周與底部繫上控制線。2.填裝燃料。3.點火後,將進氣口儘量壓低,以減少熱氣流失,但亦不可過低,以免氧氣不足而熄火。同時四周之控制線必須拉直。4.加熱直至燈體內之熱氣溫度足夠後,四周控制線慢慢鬆開,以維持燈體穩定上升,而底部之控制線必須控制燈體上升之速度與...