科学小论文
高一 说明文 3966字 3215人浏览 那就撞破南墙

蜡烛,你别哭

——关于冰冻后的蜡烛不流蜡油的研究和探索

新桥中学 七(7)班 毕俊杰 支安琦

指导老师 胡罗优

【目录】

(1) 关键词

(2) 摘要

(3) 引子

(4) 正文

(5) 问题的衍生

(6) 实验的改进

(7) 总结与反思

(8) 参考文献

【关键词】蜡烛 冰冻 蜡油 燃烧 时间

【摘要】:研究冰冻过多少时间的蜡烛在一首生日歌内不会流出蜡油,并把这个方法运用到生活实际中去。又意外发现在蜡烛顶端的凹处撒盐可以延长蜡烛的燃烧时间,结合生活实际,探讨这个研究的价值所在。

【引子】

生活中,我们常常遇到这样的困扰。每每生日之时,面对着满桌的亲朋好友,关上灯,点上生日蜡烛,在微黄的烛光中许下一个生日愿望。可当我们打开灯。正打算吃蛋糕时,却发现蛋糕上粘满了蜡油,十分恶心。这不仅扫了我们的兴致,更是让人食欲全无。可不点生日蜡烛吧,生日那份独特的情趣就没了,点了吧,生日蛋糕弄成这个样子,心里也不是个滋味。

前几日,我在网上看到这样一个生活小窍门:只要在吃生日蛋糕之前,把生日蜡烛放在冰箱里冰冻一段时间,再拿出来点燃时,蜡烛就不会滴蜡油了。我对此抱有很大的怀疑,为什么蜡烛放进冰箱里一段时间就不会滴蜡油了?这一段时间具体是多少?蜡烛是一直都不会滴蜡油的吗?如果会滴蜡油,那是在燃烧的多少时间后?对此,我们展开了一系列研究。

【正文】:

一、关于蜡烛冰冻时间

(一)实验准备

一首生日歌的时间为3分29秒,当然,人们是不会将整首歌唱完的,大概只会唱其1分30秒,加上许愿的时间,约有2分钟,如何才能让蜡烛在这两分钟内,不会留下石蜡?究竟冰冻多少时间蜡烛才不会滴下蜡油呢 ?

我们从蛋糕店里买来了两包普通的生日蜡烛,其中每根生日蜡烛的高为10.6cm, 直径为0.3cm. ,5只打火机。并且用橡皮泥制作了一个直径为20厘米,高4厘米的圆柱形蛋糕模型。

我们将25支蜡烛分为5组,每组的编号分别为“A ”“B ”“C ”“D ”“E ”, 其中一组的5只蜡烛又有一小编号,分别为"a" "b" "c" "d' "e".

A 组的蜡烛放在常温下,B 组的蜡烛放在冰箱冷冻室中冰冻了2小时,C 组

的蜡烛放在冰箱冷冻室中冰冻了8小时,D 组的蜡烛放在冰箱冷冻室中冰冻了12小时,E 组的蜡烛放在冰箱冷冻室中冰冻了24小时。

(二)实验过程

{实验1} A组蜡烛

取出A 组的5只生日蜡烛,(A 组为常温下的蜡烛),放在蛋糕模型上,由5

个人同时点燃,并分别计时。

对蛋糕的口味和美观造成一定影响。

{实验2}B组蜡烛

取出B 组的5只生日蜡烛,(B 组蜡烛为在冰箱冷冻室中冷冻过4小时的蜡

烛),放在蛋糕模型上,由5个人同时点燃,并分别计时。

油流出,特别是蜡烛在燃烧到一半时,流下的石蜡也多了。

{实验3}C组蜡烛

取出C 组的5只生日蜡烛,(C 组蜡烛为在冰箱冷冻室中冷冻过8小时的蜡

烛),放在蛋糕模型上,由5个人同时点燃,并分别计时。

将实验数据整理一番,结果如下图:

油滴下的量少了些,不过会发出一定的劈啪声。据我所知振动才能发出声音,而蜡烛本身是不能发声的,这可能与蜡烛表面的冰融化成水有关。

{ 实验4}D组蜡烛

取出D 组的5只生日蜡烛,(

D 组蜡烛为在冰箱冷冻室中冷冻过12小时的蜡烛),放在蛋糕模型上,由5个人同时点燃,并分别计时。

将实验数据整理一番,结果如下图:

实验结论:12个小时变化更明显了,在本次试验中竟然没有一只蜡烛油石蜡滴到蛋糕模型上,但伴有一阵阵的黑烟。

为了解释这个现象。我们特意查了资料,如下:(资料提供:百度搜索) 蜡烛燃烧的反应实际上是复杂的反应,所以其反应产物的多样性也是不难理解的。蜡烛燃烧的复杂性在于,反应不是一步完成的,石蜡分子是大分子,在受热汽化的过程,就可能发生复杂的分解等反应,这一过程就会生成碳黑,它混在蒸气中,周围的空气与之混合,在一定的温度下,发生反应,并释放出热,使体系温度升高,由此形成的蜡烛的火焰。在观察火焰时,可见到火焰的分层,在焰心处,由于O2的浓度低,C 不可能获得足量的O2,

所以这里是碳黑产生之地。碳黑和其他分子在上升入内焰时,一部分进一步反应,生成CO 、CO 2,一部分受热激发,发出黄色的可见光--烛光。它们在

未完成进一步的反应就脱离燃烧区,就以碳团粒的形式团聚,这就形成了黑色的烟(炭黑),可燃物不同,汽化条件不同,燃烧区的温度分布不同,就会产生不同的烟气和烟团,它被收集,就叫烟炱。

{ 实验5}E组蜡烛

取出E 组的5只生日蜡烛,(E 组蜡烛为在冰箱冷冻室中冷冻过24小时的蜡烛),放在蛋糕模型上,由5个人同时点燃,并分别计时。

将实验数据整理一番,结果如下图:

实验结论:冻过24小时的蜡烛没有流出蜡油,但伴有一阵一阵浓烈的黑烟。

三、结论

通过以上实验,我们可知在蜡烛冷冻的时间越长,蜡烛流出的蜡油的量越少。且冰冻12小时之后,在一首生日歌的时间中(2分钟)就不会有蜡油流出了。但随着冷冻时间的增加,也随之了产生了几个新的问题。

对于蜡烛在燃烧过程中发出的“噼啪”的声音,我们查询了资料,发现这声音是由于蜡烛在冰冻过程中水进入了蜡烛造成的。如果让蜡烛在真空的情况下进行冷冻,我相信做出来的效果会更好,但由于实验器材的限制,我们暂时无法进行深入的研究。

而在蜡烛燃烧过程中产生的黑烟,我们认为,冰冻时间在0~12的蜡烛产生的黑烟是在能忍受的范围之内的,所以,我们应该合理地控制蜡烛的冰冻时间。

在生活中,我们就可以把这个办法使用起来,让蜡烛别哭,还我们一个美观、美味、卫生的蛋糕!

【问题的衍生】

我们在做这个实验的时候,我的爷爷在旁插了一句:“如果把盐洒在蜡烛上,可以让一只蜡烛烧更久时间,我们小时候,就是这样做的。小时候家里穷嘛,这样能省钱。”

我们对此产生了浓厚的兴趣,并且有些怀疑。本着科学的探索精神,我们开展了相关实验。

(1)我的实验

实验一:

过程:取5根高为10厘米,底面直径为2厘米的蜡烛,并在蜡烛的表面上涂抹了层食用盐,又取了5根正常的蜡烛。由10个人同时点燃,并开始计时。 实验结论:在表面抹盐的蜡烛与正常的蜡烛燃烧时间没有什么不同,时间相差不大。

既然把盐涂在表面延长蜡烛燃烧时间的效果不好,那么,如果把盐放在蜡烛顶端凹陷处,会延长蜡烛燃烧的时间吗?

实验二:

过程:取5根高为10厘米,地面直径为2厘米的蜡烛,并在蜡烛顶端一侧的凹处放置了少量食用盐,又取了5根正常的蜡烛。由10个人同时点燃,并开始计时。

实验结论:在蜡烛顶端的凹处一端放置一些食用盐对延长蜡烛的燃烧时间有一定的效果,但效果并不明显。

在蜡烛顶端的凹处放置更多的食用盐会不会有更好的效果呢?

实验三:

实验过程:取5根高为10厘米,地面直径为2厘米的蜡烛,并在蜡烛顶端的凹处环形一周放置了一些食盐,又取了5根正常的蜡烛。由10个人同时点燃,并开始计时。

实验结论:在蜡烛顶端的凹处一端放置大量食用盐对延长蜡烛的燃烧时间有明显的效果,延长了22分钟。

(2)我的思考

我认为蜡烛放食盐这个实验最关键的地方就是燃烧的旺与不旺。

当蜡烛燃烧的时候放食盐到蜡烛油里面去,蜡油的温度高,使食盐熔化了。然后熔化的食盐就跟着蜡烛油一起上了蜡烛灯芯上去了,(食盐不会助燃。食盐和蜡烛油一起混在了灯芯上面,就粘在上面,覆盖了一些地方)把一些蜡烛油经过的“路”给堵住了。减少了蜡烛油下去的速度和量,所以为什么蜡烛放食盐能燃烧的时间更长。

有时,家里面会突然停电,因为没有准备蜡烛,家里只有一个蜡烛头,很明显一根这样的蜡烛无法度过一个晚上。而在蜡烛顶端上凹处环形一周撒一点盐不仅可以延长蜡烛燃烧的时间。

总的来说,这个方法,比去买一根高级的蜡烛要实惠,食盐又是一种常见的物质,很容易取到。但光线昏暗是一个缺点。

【实验的改进】

对于以上的有劈啪声的蜡烛,起初我们认为是质量不佳引起的,而后我们进行的多次实验,发现其实这种噼啪声并不全是因为蜡烛质量不好,有很大的一部分是因为在蜡烛的制冷过程中,是空气中水液化附着在蜡烛上,于是我们想改进一下蜡烛,也就是说在蜡烛的制冷过程,保证其制冷的可行性的同时,尽量减少水分的进入,于是我们想能不能在制冷时,使蜡烛放在一个真空的封闭袋内,我们进行了实验来确定我们的猜想。

{实验的过程}

首先我们取了6只蜡烛,冻了1个小时,分为对照组与实验组(对照组为A,B,C ,实验组为D,E,F ),对照组的按正常的步骤来做,就是在制冷的过程中存放在冷冻柜中,不对蜡烛施加任何影响。而对照组则是将蜡烛放入一个真空的封闭袋中,再放入冰箱冷冻柜。

{实验的结果}

对照组

之前的实验的操作性不强,于是我们进行了改进,改进后的蜡烛在燃烧的过程中可以很好的防止蜡烛油滴到蛋糕中去,而且过程更方便可靠,更快捷。

【总结与反思】

每一个实验都源于我们周边生活,我们要在生活中善于使用慧眼发现问题,运用科学实验解决问题,同时我们不应该去迷信权威,不要去随便下结论。科学是一门严谨的学科,我们要用细致反复的实验去支撑我们的猜想,去捍卫我们的结论,去改变我们的生活。虽然在实验过程中会遇到重重困难(有时需要在半夜起来做实验,身体被蜡烛油溅伤等),但只要本着“实事求是”的原则,就一定能拨开云雾见月明。

本次研究证明了,冷冻会对蜡烛的“流泪”有一定的抑制作用,冷冻的时间越长,蜡烛流下蜡油的量就越少。冰冻一定时间后,蜡烛就不会流下蜡油。但冷冻时间过长,新的问题也就随之而来。所以,我们要合理地控制蜡烛的冷冻时间。

本次研究解决了生日时生日蜡烛流出的蜡油对蛋糕的影响,保证了蛋糕的美观和卫生,有一定的实际意义。

【参考文献】:百度 搜狗

http://image.baidu.com/i?tn=baiduimage&ipn=r&ct=201326592&cl=2&lm=-1&st=