Giải thích 10 thí nghiệm vật lý thú vị với lửa
Lửa là gì? tại sao khi cháy lửa có màu xanh? hình dạng của ngọn lửa
Lửa một khám phá vĩ đại góp một phần trong sự tiến hóa của loài người. Hãy cùng khám phá 10 hiện tượng vật lý thú vị với lửa và cùng ôn lại các kiến thức vật lý đã biết để giải thích các hiện tượng.
xem thêm:Lửa là gì? tại sao khi cháy lửa có màu xanh? hình dạng của ngọn lửa
Video 10 hiện tượng vật lý thú vị với lửa
Giải thích 10 thí nghiệm vật lý thú vị với lửa
1/ Hiện tượng vật lý 1:
ngọn nến được thắp sáng trở lại nhờ cột khói tiếp xúc với một nguồn nhiệt
Giải thích hiện tượng 1:
- Để tạo ra lửa cần đủ ba yếu tố: oxi, chất cháy và nguồn nhiệt.
- Khói là sản phẩm của phản ứng cháy chưa hết (trong đó vẫn còn chất cháy), khi tiếp xúc với nguồn nhiệt có được Oxi ở xung quanh môi trường phản ứng cháy sẽ được sinh ra tạo ra một phản ứng dây chuyền lan đến vị trí có chất cháy và cuối cùng chạm đến dây bấc của ngọn nến khiến nó cháy và phát sáng trở lại.
2/Hiện tượng vật lý 2:
nước từ bên ngoài ống thủy tinh bị hút vào bên trong ống thủy tinh, làm cho cây nến bên trong được nâng lên.
Giải thích hiện tượng vật lý 2:
Ống thủy tinh úp ngược sẽ mang theo một lượng không khí (chứa Oxi) bằng với thể tích hình trụ của ống thủy tinh.
Khi úp ống thủy tinh lên phía trên cây nến, phần Oxi trong ống sẽ giúp cây nến cháy thêm được một khoảng thời gian. Trong quá trình đốt cháy Oxi lượng Oxi trong ống thủy tinh giảm => áp suất của không khí nén lên thành bình giảm. Sự chênh lệch giữa áp suất bên trong thành bình và áp suất bên ngoài (áp suất khí quyển) sẽ tạo ra một lực đẩy không khí từ bên ngoài ống thủy tinh vào trong ống thủy tinh. Do phần dưới của ống thủy tinh đang ngập nước nên lực đẩy này sẽ đẩy nước từ bên ngoài ống thủy tinh vào trong ống thủy tinh làm cho nước dâng lên cho đến khi áp suất trong và ngoài bình thủy tinh cân bằng nhau thì hiện tượng này dừng lại. Oxi trong ống thủy tinh bị cháy hết làm cho cây nến bị tắt. Lực đẩy Ác-si-mét cân bằng với một phần lực hấp dẫn của trái đất lên cây nến khiến nó
3/Hiện tượng vật lý 3:
Sáp nến cháy: vì Oxi + chất cháy (sáp màu) + nguồn nhiệt => sinh ra lửa
4/Hiện tượng vật lý 4: Quả bóng bàn cháy ngọn lửa phụt lên rất mạnh.
bên trong quả bóng bàn có một lượng khí xác định tạo áp suất nén đều lên toàn bộ phía bên trong quả bóng, áp sất này cân bằng với áp suất khí quyển, khi đốt cháy một phần quả bóng bàn, lớp nhựa sẽ bị phá hủy bởi phản ứng cháy=> khi bên trong bị nung nóng thoát ra tập trung tại phần bị thủng đó của quả bóng bàn giúp tạo ra lực đẩy ngọn lửa lên cao. Gần về cuối khối khí thoát đều ra bên ngoài khiến ngọn lửa lan rộng ra.
5/ Hiện tượng vật lý 5:
sau khi đốt nóng hay đầu ngọn nến khiến cây nến bập bênh rồi quay trên cốc
Giải thích hiện tượng vật lý thú vị 5:
Ban đầu cây nên đang nằm ở vị trí cân bằng không bền khi đốt nóng hai đầu của cây nến do hiện tượng đối lưu, dòng không khí nóng chuyển động lên trên và lực hấp dẫn kéo xuống khiến cho cây nến bị “mất thăng bằng”. Sự mất thăng bằng càng tăng lên sáp nến chảy xuống khiến lực hấp dẫn ở hai bên cây nến không giống nhau => hợp lực tác dụng vào hai đầu cây nến tạo ra một ngẫu lực đủ làm cây nến bắt đầu quay quanh trục cố định (cây đinh dài cắm qua thân cây nến)
6/ Hiện tượng vật lý 6:
cột lửa phụt lên tạo âm thanh sau đó vụt tắt
Giải thích hiện tượng vật lý 6:
Cồn là chất lỏng dễ cháy và dễ bay hơi. Khi đổ cồn vào trong bình và lắc mạnh khiến nó bay hơi nhanh hơn, khi mở bình lượng cồn (ở thể hơi) thoát ra qua miệng ống bay lên trên (do hơi cồn nhẹ hơn không khí). Lượng khí cồn này tiếp xúc với nguồn nhiệt bắt cháy lan dần xuống dưới rất nhanh (do phản ứng cháy là phản ứng dây chuyền) phần lửa màu xanh. Sau khi cháy hết khí cồn, chuyển sang đốt cháy nốt phần oxi trong ống thủy tinh (lửa vàng) phản ứng cháy dừng lại.
Sự chuyển động của dòng khí nóng qua miệng bình hẹp nhanh, mạnh làm cho các phân tử khí va chạm với miệng bình và va chạm với nhau một số tạo nên dao động của cột khí trong ống thủy tinh hình thành nên một nguồn âm => phát ra âm thanh. (giống như thổi sáo)
7/ Hiện tượng vật lý 7:
Giống như hiện tượng vật lý 6, dòng không khí nóng qua lỗ nhỏ phía dưới ống sắt di chuyển nhanh, mạnh lên phía trên tạo ra âm thanh. Khi đặt ống nằm ngang luồng khí nóng này giảm đi do một phần khí nóng di chuyển thẳng lên trên không đi vào trong ống làm cho âm thanh không thể phát ra.
8/Hiện tượng vật lý 8:
Soda cháy: vì Oxi + chất cháy (soda) + nguồn nhiệt => sinh ra lửa, còn tại sao trong khi cháy nó lại phun lên các đám đen thì thiên về hóa học hơn (thực chất đó là các bon)
9/ Hiện tượng vật lý 9:
Cột lửa bốc cao hơn và tạo thành cột xoáy lửa khi thùng rác lưới chuyển động tròn
Giải thích Hiện tượng vật lý 9:
Chuyển động quay tròn của thùng rác lưới sẽ làm cho dòng không khí xung quanh chuyển động tròn theo, do lực tương tác giữa lớp khí ở gần thùng rác lưới và lớp khí ở xa thùng rác lưới phía bên trong khác nhau khiến chuyển động xoay tròn đó tạo thành một cột xoáy không khí từ ngoài vào trong, cột xoáy không khí này chứa Oxi nên khi cháy ngọn lửa cũng bị chuyển động xoáy cùng theo và bốc lên cao hơn.
10/ Hiện tượng vật lý 10:
Oxi + chất cháy (soda) + nguồn nhiệt => ngọn lửa, nhiên liệu cháy ở đây là steel wool (len thép) không có sự bay hơi của nhiên liệu chất cháy nên không thể bùng phát thành ngọn lửa có hình dạng giống như nến cháy mà phản ứng cháy chỉ lan truyền theo sợi len thép=> tạo thành các đốm phát sát nhỏ.