为什么孔明灯会上升,是什么原理 孔明灯为什么会上升呢

为什么孔明灯会上升,是什么原理

相传五代有一名叫莘七娘的女子,随丈夫在福建打仗时,她曾用竹篾扎成方架,糊上纸,做成大灯,底盘上放置燃烧着的松脂,灯就靠热空气飞上天空,用作军事联络信号。这种灯笼的外形像诸葛亮戴的帽子,因而得名孔明灯。

西方国家也弄出了类似的东西。十八世纪,法国造纸商孟格菲兄弟在欧洲发明了热气球。他们受碎纸屑在火炉中不断升起的启发,用纸袋把热气聚集起来做实验,使纸袋能够随着气流不断上升,而后他们发明了热气球。

孔明灯与热气球原理是一致的,都是由于受到了空气的浮力而上升。浮力产生的原因是浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差。物体在气体中,上下两个面因为在气体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等,上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。气体对物体这个压力差,就是气体对物体的浮力,这个力等于被物体所排开的气体的重力。

另外我们还要了解物体的一种基本性质,那就是物体在一般状态下,受热以后会膨胀,在受冷的状态下会缩小。

明白了这两点我们来分析下孔明灯升空的原理。孔明灯在静止的空气中,受到了两个力,一个是向上的空气的浮力,标记f 另一个是孔明灯自身的重量g,这其中包括它内部的空气的重量也就是g=g1+g2。g1是孔明灯本身材料重量,g2是孔明灯内部空气重量,孔明灯所受到的空气的浮力是它排开空气的重量,显然孔明灯没被点燃,它的重量是大于浮力的,也就是g>f,孔明灯升不起来。

当孔明灯被点燃以后,它内部的空气被加热,根据热胀冷缩原理,它内部空气体积要膨胀,而气体的膨胀是非常明显的,膨胀的空气,就从下端的开口被排出孔明灯外,这相当于孔明灯的自身重量减轻了也就是g2减小,g=g1+g2,g也随之减小。孔明灯自身材料可保证其体积不会发生大的变化,也就是它所受到的浮力f是没有大的变化。持续的加热孔明灯内部的气体因膨胀而不断地排出,g2不断减小,这里我们要求孔明灯自身材料足够轻,也就是g1足够小,g2的不断减小能够导致g=g1+g2的g小于浮力f,浮力f与重力g是相反的两个力,g<f时,孔明灯就升起来了。

孔明灯升空以后,也要持续的加热才能保证孔明灯在空中的漂浮。一旦停止了加热,孔明灯内部空气遇冷收缩,导致外部空气进入孔灯内,这样孔明灯的自身重量增加,孔明灯就会掉落下来。

延伸阅读

孔明灯原理

孔明灯,又叫天灯,俗称许愿灯、祈天灯,是一种古老的汉族手工艺品。

孔明灯在古代,多做军事用途。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,幸福每一年。

孔明灯一般在元宵节,中秋节等重大节日施放。

孔明灯的飘移方向让人无法控制,只能“听天由命”。升空后一旦风力、方向不稳或燃放不当,孔明灯将直接威胁飞机、高压供电设备、通信设施、山林以及各类建筑安全,对地面防火安全危害极大。

孔明灯(能飘在天上的灯笼)的原理以及制作材料是什么

利用了气体密度变化的原理,燃料燃烧,灯内空气温度升高,气体密度减小,孔明灯收到的浮力增加。当浮力大于重力时,孔明灯就飞起来了。 孔明灯又叫天灯,俗称许愿灯,又称祈天灯。是一种古老的中国手工艺品,在古代多做军事用途。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。一般在元宵节,中秋节等重大节日施放。

相传五代(公元907-960)时,有一名叫莘七娘的女子,随丈夫在福建打仗时,她曾用竹篾扎成方架,糊上纸,做成大灯,底盘上放置燃烧着的松脂,灯就靠热空气飞上天空,用作军事联络信号。

这种松脂灯,在四川称孔明灯。相传这种灯笼的外形像诸葛亮戴的帽子,因而得名孔明灯。

另一种说法是相传是由三国时的诸葛亮所发明。当年,诸葛亮被围困于平阳,无法派兵出城求救。

孔明算准风向,制成会飘浮的纸灯笼,系上求救的讯息,其后果然脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。

孔明灯的原理是什么

孔明灯的原理与热气球的原理相同,皆是利用热空气之浮力使球体升空。可用阿基米德原理来解释:当物体与空气同体积,而重量比空气小时就可飞起,此与水之浮力的道理是相同的。

将球内之空气加热,球内之一部份空气会因空气受热膨胀而从球体流出,使内部空气密度比外部空气小,因此充满热空气之球体就会飞起来。

总结

利用热空气之浮力使球体升空。