制作热气球
谁能教我做热气球,要求能飞,材料谁家都有。顺便说一下热气球的原理
自制孔明灯
工具和材料:A。拷贝纸 B。裁纸刀 C。剪刀 D。尖嘴钳 E。棉线 F。工业酒精 G。502胶 H。电线 I。棉花 J。竹条;
注意事项:孔明灯必须要在无风的天气和空旷的场地上放飞,否则不但不能飞上天,而且可能会引起火灾。
放飞时,需要2-3人的共同协力,强烈要求有成年人陪同。另外,可以在孔明灯底部拴上线,这样既可以重复放飞,又能控制起飞高度和范围,避免引起火灾。
步骤
A。用裁纸刀将竹条削到厚薄3毫米以内,然后,把竹条弯成一个圈,用棉线或502胶固定。
竹子有弹性,竹圈可能会不圆,可以用小火烤一烤,使竹圈固定成圆形。
B。用尖嘴钳把废电线外面的绝缘层去掉就可以得到细铜丝。不过,铜丝不能太细,否则容易烧断,可以用3根铜丝拧在一起避免这个问题。
C。
用薄纸剪成如图所示规格的纸片。将第一张纸片的一边与第二张的一边粘在一起,再将第三张,第四张。。。。。。依次同样粘上去,直到拼成一个两端漏空,直径约60厘米的球状物。再剪一张圆形薄纸片,把上面圆空口糊住。待干后,把气球吹胀,找一条薄而窄的竹条,弯成与下面洞口一样大小的竹圈,在竹圈内交叉两根互相垂直的细铁丝,并系牢在在竹圈上,再把竹圈粘牢在下面洞的纸边上,糊成的气球不能漏气
D。
把铜丝绑在竹圈两端,再把做好的灯罩粘在竹圈上。在铜丝上绑上棉花,浸上酒精,点燃后就可以放飞了。孔明灯不能太小,否则很难升上天。
放飞
选择晴朗无风的夜晚,一人拿住灯底的左右侧,另一人用酒精将脱脂棉浸透后点燃,直到双手感到孔明灯有上升之势,即慢慢放开双手,孔明灯便徐徐飞起,上升高度可达1000m左右。
升空程序建议:
孔明灯之制作方法简单,但升空时受到场地与天候之影响较狻大。风大时易将灯体吹斜而使灯体烧毁,下雨时易将灯体淋湿而无法放飞,因此最好走在无风的时候施放。
1。
先将灯体撑开,并于四周与底部系上控制线。
2。填装燃料。
3。点火后,将进气口尽量压低,以减少热气流失,但亦不可过低,以免氧气不足而熄火。同时四周之控制线必须拉直。
4。
加热直至灯体内之热气温度足够后,四周控制线慢慢松开,以维持灯体稳定上升,而底部之控制线必须控制灯体上升之速度与高度。
5。球体升空后可以线控制其高度、方向,亦可任其自由飘浮,至此升空完成。
孔明灯起飞条件
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。
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