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掌上实验室定量研究酒精灯火焰温度打破以往结论
中国要闻网 2020-11-09

       酒精灯三层火焰的温度各有多少度?三层火焰的大小关系怎样,是不是像前面叙述的那样?酒精灯可以获得的最高温度又有多大?这些都是定量的研究,在传统的中学化学实验条件下难于开展。中学化学实验对这个问题进行定性研究,通常的做法是用一根火柴梗在酒精灯火焰上加热,根据火柴梗不同部位炭化速度的快慢来判断各层火焰温度的高低。掌上实验室使中学化学实验从定性研究走向定量研究成为可能。


       酒精灯火焰分为焰心、内焰和外焰,火焰温度由内向外依次增高。
       (1)焰心。中心的黑暗部分及蓝色部分,由能燃烧而还未燃烧的气体所组成。
       (2)内焰。包围焰心的最明亮部分,是气体未完全燃烧的部分。含着碳粒子,被烧热发出强光,并有还原作用,也称还原焰。
       (3)外焰。最外层浅黄或透明的区域,叫做反应区。是气度体完全燃烧的部分。含着过量而强热的空气,有氧化作用,也称氧化焰。
       掌上实验室是由手持技术(Hand held technology)与计算机技术构成的现代科学实验室,它们能便携地、定量、快速、准确地测量各种实验数据;计算机技术为实验数据的处理提供强大的技术支持。本实验在掌上实验室进行,对上面三个问题进行探究。

 


       结论表明酒精灯火焰的内焰温度最高,外焰次之,内焰最小。实验证明:“越往外焰酒精燃烧就越充分,放出的热量就越多,温度也就越高”这种说法是不正确的。最高温度并不是出现在外焰,而是出现在内焰。那为什么会出现这种情况呢?外焰的酒精蒸气受外界空气影响较大,而且和外界空气的能量交换剧烈,火焰的温度受到很大的影响;焰心部位因空气较稀薄,酒精蒸气燃烧不充分,因此焰心的温度不高。内焰酒精蒸气稳定,与空气接触适中,燃烧较充分,发出的光最明亮,因此最高温度在内焰出现。另外最高温度是一个瞬时的数值,受诸多因素的影响,如酒精的纯度、酒精的蒸发情况等,而且不同的酒精灯获得的最高温度也不同。

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