一般小学生
まとめ
【定義】 ろうそくの炎の構造を指し、外側から順に、最も温度が高い外炎(がいえん)、最も明るく輝く内炎(ないえん)、最も温度が低い中心部の炎心(えんしん)の3層からなる。
まとめ
・外炎:最も高温(約1400度)。酸素が十分に供給されるため完全燃焼が起こる。
・内炎:最も明るい。酸素不足により不完全燃焼が起こり、生じた炭素微粒子が熱せられて光を放つ。
・炎心:最も低温。気化したロウが溜まっている状態で、酸素が届かず燃焼がほとんど進まない。
・内炎:最も明るい。酸素不足により不完全燃焼が起こり、生じた炭素微粒子が熱せられて光を放つ。
・炎心:最も低温。気化したロウが溜まっている状態で、酸素が届かず燃焼がほとんど進まない。
解説
ろうそくが燃焼する際、毛細管現象によって吸い上げられた液状のロウは、芯の熱で気化して蒸気となる。この蒸気が周囲の酸素と反応することで炎が形成されるが、酸素の供給量や反応の度合いによって明確な層状構造が現れる。外炎は空気と直接触れるため酸素が豊富であり、完全燃焼が進行する。そのため温度は最高に達するが、炭素粒子が残らないため光は弱く青みがかって見える。内炎は外炎の内側に位置し、酸素供給が制限されるため不完全燃焼となる。ここで生じた遊離炭素(すす)が高温に熱せられて白熱化するため、炎の中で最も明るく見える。炎心は芯に最も近い中心部分であり、熱分解によって生じたロウの蒸気が充満している。酸素がほとんど供給されないため燃焼反応が起こらず、3層の中で最も温度が低い。実験において加熱対象を効率よく温めるには、最も温度の高い外炎を利用することが鉄則である。
小学生のみなさんへ
ろうそくの火をよく見てみると、3つの部分に分かれていることがわかります。一番外側の「外炎(がいえん)」は、空気がたくさんあるので一番温度が高くなっています。真ん中の「内炎(ないえん)」は、一番まぶしく光っている部分です。そして、一番下の中心にある「炎心(えんしん)」は、まだロウが気体になったばかりの場所で、温度は一番低くなっています。理科の実験で何かを温めるときは、一番温度が高い外炎を当てるようにしましょう。
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