完全燃焼

完全燃焼

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

解説

燃焼とは、物質が激しい熱と光を伴って酸素と結びつく酸化反応です。この際、周囲に供給される酸素が十分であれば、反応物質を構成する元素はすべて酸化物へと変化します。これを完全燃焼と呼びます。例えば、都市ガスの主成分であるメタン(CH4)が完全燃焼すると、炭素は二酸化炭素に、水素は水へと完全に変化し、エネルギーを最大限に放出します。

一方、酸素の供給が不足すると「不完全燃焼」が起こります。不完全燃焼では、燃え残りの炭素である「すす」や、毒性の強い一酸化炭素(CO)が発生します。工業分野や家庭用ガス機器では、安全性の確保とエネルギー効率の向上のため、常に完全燃焼を維持することが極めて重要です。

コラム

ろうそくの炎を観察すると、最も外側の「外炎(がいえん)」で完全燃焼が起きています。外炎は周囲の空気と直接触れ合っているため酸素が豊富で、炎の中で最も高い温度(約1400℃)になります。これに対し、内側の「炎心」などは酸素が届きにくいため、不完全燃焼の状態にあります。

小学生のみなさんへ

物が燃えるとき、まわりに酸素さんそがたっぷりあると、最後まで残らずに燃えきることがあります。これを「完全燃焼かんぜんねんしょう」といいます。

ガスバーナーの火を青くしたときや、キャンプのたき火が勢いよく燃えているときがこの状態じょうたいです。完全燃焼すると、黒い「すす」や、体に悪いガスが出ないので、とても安全で効率こうりつよく熱を出すことができます。

反対に、空気が足りないと「不完全燃焼」になって、黒いけむりが出たり、温度が低くなったりします。実験をするときは、空気をしっかり取り入れて、完全燃焼させるのがポイントです。

ルラスタコラム

ガスバーナーの炎の色を覚えていますか?空気を調節して青い炎にすると、赤っぽい炎のときよりもずっと温度が高くなります。これは、青い炎の方が酸素としっかり結びついて「完全燃焼」している証拠なのです。

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