ろうそくの炎

一般小学生

まとめ

【定義】
ろうそくの炎とは、熱分解によって気化した蝋が空気中の酸素と反応し、熱と光を放出する燃焼現象によって形成される構造体であり、一般に外炎、内炎、炎心の3つの領域で構成される。

まとめ

ろうそくの炎は、酸素の供給状況と燃焼効率により3層に分かれる。最外層の外炎は完全燃焼により最高温(約1400度)となり、中間の内炎は不完全燃焼による炭素粒子が白熱して最も明るく、中心部の炎心は未燃焼ガスが滞留するため最低温となる。

解説

ろうそくの燃焼は、固体の蝋が熱で融解し、芯を伝って吸い上げられた後に気化することで継続する。この気体状の蝋が周囲の酸素と拡散混合しながら燃焼する拡散燃焼の典型例である。外炎(がいえん)は空気と直接接するため酸素が十分に供給され、完全燃焼が進行する。そのため温度は最も高いが、反応生成物が主に二酸化炭素と水蒸気であるため、視認性は低い。内炎(ないえん)は、酸素の供給が制限されるため不完全燃焼が起こる。ここで生じた遊離炭素の微粒子が高温により熱放射(白熱)を行うため、炎の中で最も明るく輝いて見える。炎心(えんしん)は、芯に最も近い中心部分であり、気化したばかりの蝋が充満している。酸素がほとんど到達しないため燃焼反応がほとんど進まず、温度は400度から600度程度と炎の中で最も低い。

小学生のみなさんへ

ろうそくの炎をよく見ると、3つの場所に分かれていることがわかるよ。一番外側の「がいえん」は、まわりの空気とまざって一番はげしく燃えているから、一番あついんだ。真ん中の「ないえん」は、一番明るく光っている場所だよ。そして、一番下の芯に近い「えんしん」は、まだロウがガスになったばかりで、実は一番温度がひくいんだ。理科の実験で火をあたためるときは、一番温度が高い「がいえん」を使うのがコツだよ。

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