孔明灯与化学

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孔明灯与化学
(1)某红焰烟花的配方中包括硫、木炭粉、硝酸锶【Sr(NO3)2】等。
①硝酸锶中Sr的化合价为:
②写出硫燃烧的化学方程式:
(2)燃放孔明灯(如右图)祈福成为了元宵节的新风尚。小新同学想自制孔明灯,为了使它能飞得更高、更远、更安全,选择作为灯罩的材料应质轻且
(3)我市已禁止燃放孔明灯,因为孔明灯燃烧时外焰温度高达300多度,一旦飘落到加油站、液化气站、油库等地,孔明灯会
A.提供可燃物
参考答案:
(1)①+2
(3)C
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孔明灯渊源
现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心
愿,象征丰收成功,幸福年年。 大约于清朝道光年间,先民由大陆福建省惠安、安溪等县传入台湾的台北县、平溪乡、十分寮地区,即基隆河的上游。据十分寮地区父老前辈的口述表示,早年于前清年间十分地区闹过土匪,由于地处山区,所以村民都向山中逃过,待土匪走后,留守在村中的人,就在夜间施放天灯做为信号,告知山上避难的村民,可以下山回家了,也借此种方式向村民报平安。由于当日由山上避难回家的日子,正是农历正月十五即是元宵节,从此以后,每年的元宵节,十分地区的村民便以放天灯的仪式来庆祝,且向邻村的村民互报平安。也因此十分地区的村民又称天灯为“祈福灯”或“平安灯”。
孔明灯结构
孔明灯的结构可分为主体与支架2部份,主体大都以竹篦编成,次用棉纸或纸糊成灯罩,底部的支架则以竹削成的篦组成。孔明灯可大可小,可圆形也可长方形。一般的孔明灯是用竹片架成圆桶形,外面以薄白纸密密包围而开口朝下。 欲点灯升空时,在底部的支架中间绑上一块沾有煤油或花生油的粗布或金纸,放飞前将油点燃,灯内的火燃烧一阵后产生热空气,孔明灯便膨胀,放手后整个灯会冉冉飞升空,如果天气不错,底部的煤油烧完后孔明灯会自动下降。自制孔明灯
工具和材料:A.拷贝纸 B.裁纸刀 C.剪刀 D.尖嘴钳 E.棉线 F.工业酒精 G.502胶 H.电线 I.棉花 J.竹条; 注意事项:孔明灯必须要在无风的天气和空旷的场地上放飞,否则不但不能飞上天,而且可能会引起火灾。放飞时,需要2-3人的共同协力,强烈要求有成年人陪同。另外,可以在孔明灯底部拴上线,这样既可以重复放飞,又能控制起飞高度和范围,避免引起火灾。 步骤 A.用裁纸刀将竹条削到厚薄3毫米以内,然后,把竹条弯成一个圈,用棉线或502胶固定。竹子有弹性,竹圈可能会不圆,可以用小火烤一烤,使竹圈固定成圆形。 B.用尖嘴钳把废电线外面的绝缘层去掉就可以得到细铜丝。不过,铜丝不能太细,否则容易烧断,可以用3根铜丝拧在一起避免这个问题。 C.用薄纸剪成如图所示规格的纸片.将第一张纸片的一边与第二张的一边粘在一起,再将第三张,第四张......依次同样粘上去,直到拼成一个两端漏空,直径约60厘米的球状物.再剪一张圆形薄纸片,把上面圆空口糊住.待干后,把气球吹胀,找一条薄而窄的竹条,弯成与下面洞口一样大小的竹圈,在竹圈内交叉两根互相垂直的细铁丝,并系牢在在竹圈上,再把竹圈粘牢在下面洞的纸边上,糊成的气球不能漏气 D.把铜丝绑在竹圈两端,再把做好的灯罩粘在竹圈上。在铜丝上绑上棉花,浸上酒精,点燃后就可以放飞了。孔明灯不能太小,否则很难升上天。 放飞 选择晴朗无风的夜晚,一人拿住灯底的左右侧,另一人用酒精将脱脂棉浸透后点燃,直到双手感到孔明灯有上升之势,即慢慢放开双手,孔明灯便徐徐飞起,上升高度可达1000m左右。 升空程序建议: 孔明灯之制作方法简单,但升空时受到场地与天候之影响较狻大。风大时易将灯体吹斜而使灯体烧毁,下雨时易将灯体淋湿而无法放飞,因此最好走在无风的时候施放。 1.先将灯体撑开,并于四周与底部系上控制线。 2.填装燃料。 3.点火后,将进气口尽量压低,以减少热气流失,但亦不可过低,以免氧气不足而熄火。同时四周之控制线必须拉直。 4.加热直至灯体内之热气温度足够后,四周控制线慢慢松开,以维持灯体稳定上升,而底部之控制线必须控制灯体上升之速度与高度。 5.球体升空后可以线控制其高度、方向,亦可任其自由飘浮,至此升空完成。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 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=2×10-2m3;加热后的空气温度:T热空气=500K(227℃);ρ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。 假设在上述条件下把孔明灯质量减轻成m灯=4g=4×10-3kg,由(3)式变形并代入数据得: 即热空气温度只要升高到88℃,孔明灯即可上升。 仍按上述条件,若孔明灯质量 即m灯≥23.56g,则无论热空气温度升到多高也飞不起来。 由上面分析可知孔明灯要起飞,它的质量不能超过一定值,而且质量越小所需热空气温度越低,也就越容易起飞。前一篇:复合材料