孔明灯是利用什么原理制成的？

发布网友发布时间：2022-02-26 08:22

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热心网友时间：2022-02-26 09:52

孔明灯的原理
作者：liuxinyuan2012
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
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
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。

热心网友时间：2022-02-26 11:10

孔明灯内的火焰加热灯内空气，气体膨胀，密度变小，当孔明灯内的空气质量加上孔明灯骨架的质量小于孔明灯排开空气的质量时，孔明灯在浮力作用下就缓缓升空！

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