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白い煙

一般小学生

まとめ

白い煙
ろうそくの炎心部分に含まれる、気体になったろうが冷やされて小さな液体固体の粒になったもの

解説

ろうそくの燃焼プロセスにおいて、芯(しん)は毛細管現象によって液体のろうを吸い上げ、炎の熱でそれを気化させる重要な役割を担います。この気化したろうが、酸素がほとんど供給されない「炎心」と呼ばれる中心部分で一時的に冷却されたり、火を消した直後に周囲の冷たい空気に触れたりすることで、再び微細な液体や固体の粒子へと変化します。これが光を乱反射して白く見えるものが「白い煙」の正体です。

この白い煙は、炭素の微粒子である「黒い煙(すす)」とは本質的に異なります。白い煙は未燃焼の燃料そのものであるため、非常に高い可燃性を持っています。そのため、消火直後の白い煙にマッチの火を近づけると、煙を伝って芯まで火が戻る「戻り火」という現象が起こります。これは、白い煙が気体から凝結したばかりの「燃料の集合体」であることを証明する実験としてよく知られています。

項目 白い煙 黒い煙(すす)
正体 ろうの微粒子 炭素の微粒子
燃焼性 あり(燃料) なし(燃えカス)
発生原因 冷却による凝結 不完全燃焼
コラム

炎の構造を調べる実験では、ガラス管を炎心に差し込むことで白い煙(ろうの蒸気)を取り出し、管の反対側に火をつけることができます。一方で、内炎からはすす(炭素)が取り出されます。また、ガスバーナーの使用時には、空気調節ネジを回して空気の量を調整することで、不完全燃焼による黄色い炎から完全燃焼の青い炎へと変化させることができます。燃料となるガスについては、都市ガスの主成分であるメタンは空気より軽く、プロパンガスの主成分であるプロパンは空気より重いという性質の違いがあり、これらは試験でも頻出のポイントです。

小学生のみなさんへ

ろうそくの火を消したときに出てくる「白いけむり」の正体は、熱で気体になった「ろう」が冷えて、目に見える小さなつぶになったものです。ただのけむりではなく、まだ燃えることができる「ろう」のつぶが集まっているので、この白いけむりに火を近づけると、芯に直接さわらなくても火がつくことがあります。実験をするときは、この不思議なけむりをよく観察してみよう。

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