亲爱的网友们,相信很多人对孔明灯为什么能飞上天是大气压的关系吗和孔明灯的原理是什么都不是特别了解,因此今天我来为大家分享一些关于孔明灯为什么能飞上天是大气压的关系吗和孔明灯的原理是什么的知识,希望能够帮助大家解决这些问题。
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孔明灯为什么能飞上天?是大气压的关系吗?
孔明灯能飞上天的原因主要与热气球的原理相似,利用热空气的密度和大气压力的变化,从而产生向上的升力。当孔明灯点燃后,灯笼内部的空气受热,体积膨胀,气体密度减小,使得灯笼内部空气密度小于外界空气密度,形成压力差。同时,灯笼外壳纸的防水性能使灯笼内部蒸汽不会快速散发,保持灯笼的整体稳定性和可控性。随着热空气的持续加热,灯笼内部空气密度越来越小,与外界空气形成更大的压力差,使得灯笼受到向上的升力。最终,当升力大于灯笼自身的重力时,灯笼便能飞上天了。所以,孔明灯能飞上天与大气压的关系不大,而更多地依赖于灯笼内部和外部的温度、密度和压力差。孔明灯的原理是什么?
孔明灯原理1、内部空气温度升高,压强增大。
2、内部气体被排出,反冲力使孔明灯上升。
独立分析第一种情况
将孔明灯简化为圆柱:设灯的质量为M,体积为V,底面积为S,大气压强为P,温度为T;
PV\T=P’V|T’
△P=(P’-P)=P(T’-T)|T
若要孔明灯上升,则:
△PS>Mg
T’=MgT|PS+T
由此可见,内部气体温度至少达到T’时才可使灯上升;加热过程中不可避免存在热交换,所以要尽量减小M,增大S。
独立分析第二种情况
将孔明灯简化为圆柱:设灯的质量为M,体积为V,底面积为S,大气压强为P,温度为T,排出气体速度为v(未知),流量为u;
dm v = F dt
F >Mg
v>Mg/dm
等内气体一定,若想孔明灯上升高度尽量高,则需要排气时间尽量长,即dm尽量小,可知底面积 S须尽量小。
综合一二
P(T’-T)S/T+uv>Mg
S<(Mg-uv)T/(P(T’-T))
孔明灯升空原理和现代热气球上升相似,由于孔明灯为娱乐目的,并不要求太高的高度,所以一般孔明灯为开底,但是质量往往很小;而热气球则做成封闭形式,说明此事提供上升动力的一般为第一种情况。
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