红红火火恍恍惚惚!

小编终于放寒假啦!

(小编摸鱼时玩的游戏)

“风元素”可以扩散“火元素”

产生一个炫酷的火龙卷!

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于是

小编也从家里

搜刮了一些实验器材

成功手搓出了一个

真实的火龙卷!

原来从游戏设定里面

也可以学到真实的物理

红红火火恍恍惚惚!

实验器材

管道(一分为二)、铁盘、金属瓶盖、筷子、打火机、酒精、所标杯

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安全提示:本实验涉及明火,存在风险。请务必于无易燃物的环境操作,并提前备好灭火工具以确保安全。未成年人请在家长陪同下进行。

实验步骤

使用筷子引流,向属瓶中滴加少量酒精。注意:严禁使用塑料瓶盖,以免受热熔化引发危险。

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使用打火机点燃瓶盖内的酒精。点火前,请确保酒精未洒落至周围,并提前准备好灭火工具(比如铁盘);点燃后,严禁以任何形式添加酒精。此时,火苗仍比较微弱。

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第三步:

将一个中间切开的管道罩在燃烧的瓶盖周围,模拟一根烟囱

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第四步:

当管道两侧闭合时,管道就像一根普通的烟囱。此时,原本微弱的小火苗变得集中而稳定

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第五步:

将管道两侧错开,形成一道狭长缝隙。此时能清晰观察到,两侧气流涌入使火焰瞬间变得异常旺盛,并形成骇人的“火龙卷”。

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第六步:

移开管道,用铁盘完全盖灭火焰

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原理解说

为什么套上一根烟囱后,火焰燃烧得更稳定更旺盛了?“烟囱效应”到底是什么?

瓶盖上的燃烧的火焰加热周围的空气,使其密度降低而上升。在无烟囱的开放空间里,这部分上升气流很快向周围扩散,冷空气也向从四面八方补充,气流比较混乱,燃烧可能不够充分,火焰较小。而在烟囱的限制和引导下,上升热气流变得稳定集中,沿着烟囱管道向上加速排出。这由使得烟囱底部气压较低,从底部缝隙快速抽入新鲜空气,使得燃烧更充分,火焰更旺盛。这就是烟囱效应。

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火龙卷也是一种特殊的烟囱效应。管道两侧错开后,空气从缝隙大量涌入,形成剪切气流。气流高速旋转上升,使得上升气流变得更强、更稳定,并更强劲地从管道缝隙中抽吸入大量新鲜空气,燃烧更加充分。而且旋转上升的气流也会把火焰拔高。

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编辑:王骁天 & 余荫铠