☀探究|关于蜡烛在空间站中如何燃烧的亲子大讨论！

中国天宫一号

昨天晚上，阿尧可能是看到了灯笼里蜡烛的火焰，竟然主动找我切磋起了蜡烛在空间站中燃烧的问题，令微主很是激动。

阿尧问蜡烛在空间站中会不会燃烧？如果会，火焰是什么形状的？

这个话题对于微主来讲十分拿手，但还是要故作玄虚，作一脸茫然状的！

微主：燃烧有三个条件，分别是可燃物、助燃物和火源。在空间站中，就蜡烛燃烧这个问题，三个条件是否同时满足呢？

阿尧：可燃物和火源没有问题，就是助燃物存在问题。

微主：存在什么问题呀？

阿尧：如果在地面上，由于对流的原因，可以为可燃物源源不断地提供氧气，而空间站中则不行，由于完全失重，没有对流现象，氧气消耗之后无法得到补充，无法助燃，因此蜡烛无法持续燃烧。

王亚平太空演示水球失重

微主：你对对流现象的认识很准确。在地球上，由于受到重力的影响，燃烧后热空气上升，冷空气补充，会使旁边空气形成上下对流，于是我们看到的火焰向上。在空间站中，由于完全失重，对流现象消失。但是你对扩散现象了解的不多，而空间站中的燃烧供氧方式恰恰是扩散方式。在蜡烛在空间站中燃烧过程时，火焰所在的空间氧气浓度减少，二氧化碳浓度变大，于是氧气向火焰内部扩散，二氧化碳向火焰外部扩散。氧气在火焰的外围与可燃性气体接触，进而燃烧。由于各个方向扩散的几率相等，所以火焰呈球对称图形。

正常与失重状态下的蜡烛火焰对比

阿尧：除了形状与地面上不同以外，火焰的颜色是否与地面上的火焰一样？

微主：由于可燃性气体与氧气的接触量小而接触面大，因此可燃物燃烧充分，呈现出火焰蓝色。

失重环境中的蜡烛火焰

阿尧：蜡烛在空间站中的火焰确定是球形的吗？

微主：确定！

阿尧：不一定吧？

微主：怎么不一定！

阿尧：按照前面的分析，如果在空间站中，仅仅是一个球形的燃烧物在燃烧，其火焰形状显然是球形的！但是，蜡烛的火焰下方有蜡烛阻挡，氧气显然不能从蜡烛所在的位置向中心扩散吧！

微主：……￥&……%￥……&%……

阿尧：……￥&……%￥……&%……

张怀华名师工作室 |

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