钻烟囱的圣诞老人原来是个“危险”职业？！| 正经玩

平安夜的晚上

大家都在等着圣诞老人的到来

但其实钻烟囱是个技术活

一不小心就会翻车

实验器材

所标杯、蜡烛、打火机、胶带、剪刀、硬纸板、玻璃罩

实验过程

首先，我们将蜡烛立在所标杯中

点燃两个蜡烛

发现蜡烛平稳的燃烧

然后，我们将两个蜡烛置于敞口玻璃容器中

火焰会产生波动

如果将两个蜡烛的烛焰靠近

火焰会剧烈跳动

用硬纸板制成带孔的盖子

和两个长筒

将硬纸板盖在玻璃罩上

两个孔对准蜡烛

蜡烛很平稳的燃烧

我们放上一个纸筒

制成一个烟囱

我们可以看到一侧的蜡烛剧烈的抖动

而且我们发现

刚把烟囱放在蜡烛上时

另一侧的烛焰会像水母一样

最后，我们将两个烟囱都放上

可以看到两侧烛焰交替抖动

原理解说

我们知道热空气比冷空气的密度低，所以热空气会上升、冷空气会下降，形成对流。在空旷的空间里，由于火焰周围的空气温度都较低，所以火焰附近的热空气会迅速与周围空气交换，形成一个较为平滑的温度梯度，所以火焰在没有风的情况下会维持稳定；而如果蜡烛在半封闭的空间中，比如水缸内，随着缸内温度的提高，与外界冷空气的交换只能发生在上方敞口处，所以缸中的两个蜡烛周围的热空气向上方发散时偶尔会“打架”，使烛焰偶尔产生扰动。

而在接下来的实验中烟囱起到了关键性的作用。受于烟囱细长的形状，从局部的冷热空气交换变成了烟囱内外的空气交换：由于烟囱内聚集的是火焰处上升的热空气，烟囱内部逐渐变热，而烟囱外部依旧是冷空气。因此形成了烟囱内从下至上的热空气流，而在烟囱底部形成负压区，吸引周围的冷空气涌来，这就是烟囱效应。

在单烟囱的实验中，烟囱下方的火焰导致了烟囱效应的产生，使烟囱单向向上传输热空气而从四周吸收冷空气，而水缸内只有另一个出口能提供冷空气，因此出口下方的蜡烛受气流影响，火焰便被压了下去。

而在双烟囱实验中，两个蜡烛带来的热空气都想从上方的烟囱处上升，而需要另一个烟囱处“借”来冷空气，形成竞争关系。随着冷空气涌入，抖动的蜡烛同时获得了新鲜的氧气，而平稳燃烧的蜡烛随着氧气含量降低，燃烧会减弱，使火焰强弱调换，主导烟囱效应的烟囱也因此调换。于是我们会看到左边蜡烛受气流影响抖动而右边蜡烛平稳，一会儿又反过来。

上期回顾

01.BEANs的实验分享如下：

02.梦幻晨曦(梁晨）的实验分享如下：

03.小曾的实验分享如下：

04.新时代的探索者的实验分享如下：

05.Erriapo的实验分享如下：

06.藍蓮花的实验分享如下：

07.小学三年级的Henry的的实验分享如下：

08.我的世界666实验分享如下：

09.清池玉蕊落烛花的实验分享如下：

10.朋友们我很想要大师扑克谢谢你们的实验分享如下：

11.yuping的实验分享如下：

12.Z的实验分享如下：

13.0的实验分享如下：

投票将于4月28日零点截止

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对于 本期实验 的投稿

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往期回顾

编辑：荔枝

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