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石灰水是这样制备的:取少许的生石灰,把它放到水里面搅拌,再用吸墨水纸过滤。假如得到的溶液是混浊的,那就再过滤一次,直到使它变得完全透明。
接下来把蜡烛头点燃,把它小心地放进空瓶里。蜡烛头烧着烧着,终于熄灭了。把它拿出来,点燃之后再放进瓶子里面去,这一次蜡烛很快就熄灭了,就好像被浸在了水里一样。
由此可见,瓶子里面现在有一样东西正在妨碍蜡烛燃烧。
那会是什么东西呢?瓶子看起来完全是空的,你非常清楚这一点。现在我们需要这样做:往瓶子里面倒入一些石灰水,水变混浊了,变成白色的了。可是如果我们把石灰水倒进另外一只瓶子里面去,那里面没有起任何变化,水仍然是透明的。可知那个原先有蜡烛燃烧过的瓶子里面有一种我们看不到的气体,正是这种气体使石灰水变混浊的。
科学家们把这种气体叫做二氧化碳。研究发现,炭燃烧的时候就会产生二氧化碳。
现在,我们终于可以回答那个蜡烛到哪里去的问题了,它先是变成了水和炭,水飞散了,而炭则经过燃烧转化成了二氧化碳。
这也正是劈柴所发生的情况。劈柴也同样变成了水和炭。炭继续燃烧,尽管没有全部烧掉,总会有少许没有充分燃烧的炭粒留在炉子里。而那些烧掉的炭就转化成了二氧化碳,与水蒸气一起从烟筒飞了出去。冬天,烟筒里冒出了滚滚白烟,这就是水蒸气遇冷而凝结成的小水滴。如果烟是黑的,那就说明烟里还有不少尚未燃烧的炭,这种东西就是烟炱。
炉火旺盛的时候,为什么会呼呼作响?
冬天,只要炉火一旺盛,屋子里就开始热闹起来了。炉子呼呼作响,就如同乐队里的大喇叭,炉门也砰砰地响着,好像铜铙钹一样。
这些响声都是从哪里来的呢?
如果想让喇叭呼呼作响,那就必须要有人去吹它。
可究竟是什么人在吹炉子呢?
事情是这样的:当我们把炉子点起来的时候,炉膛里的空气被烧热了,而热空气是要比冷空气轻些的,所以它会往上升,而屋子里的冷空气则进来填充空出来的位置。因此便产生了一股气流——空气从炉底经过炉膛向上流去。
要想证实这一点很容易。你只需要拿几张小纸片放在一个硬纸板上,不过,小纸片一定得放在硬纸板的边缘。接下来,把硬纸板靠近炉门的小孔处,你就会发现小纸片一张一张地飞进了炉膛里。
那么,是什么东西把小纸片带进去的呢?
是从室内流进炉膛的气流。气流把小纸片带走,就如同河水把扔到里面的小木片带走一样。由此可见,并没有任何人在吹炉子,而是空气自己跑向那里的。
空气热了之后真的会往上升吗?
这个现象是你可以亲眼看到的。在阳光充足的日子里,你拿一支点燃的蜡烛或者一盏灯放在窗台上。这时,你会在窗台上看到火焰的影子,而且在火焰的影子上面还有向上流动的空气的影子。正是由于这个原因,火焰才总是向上伸展的,因为空气会带着火焰一起向上跑。
现在你应该明白为什么要在炉门上钻孔了吧?就是为了让空气进去。可是,为什么需要空气呢?因为要让炉子里面的劈柴燃烧。
如果没有空气——比如说在一只密不透风的炉子里——劈柴就无法燃烧。通风越好,劈柴的燃烧也就越充分。你或许已经注意到了:当通风良好的时候,劈柴就会烧得很旺;而当通风不好的时候,劈柴烧得就有些有气无力了。
科学家们在实验室里仔细地研究了一下空气。研究发现,空气是几种气体的混合物,其中绝大部分是氮和氧。而燃烧所需要的气体正是氧气。
当劈柴在炉子里面燃烧的时候,发生的情况是这样的:劈柴中存在的炭与从空气里来的氧化合生成了二氧化碳,而氢和氧则化合生成了水。
由此可见,空气在它的旅途上——沿着炉子到烟筒这条路线的前进过程中已经完全改变了。这时,空气里面所剩下的氧已经不多了,而代替氧的则是水和二氧化碳。
水为什么能够灭火?
假如把点燃的蜡烛浸到水里面去,它就会熄灭。
可这究竟是为什么呢?
因为蜡烛燃烧所需要的东西是空气,而不是水。
这正是水可以灭火的基本原理:因为它可以阻碍空气接近燃烧的物体。
因此,也可以用其他的方法来灭火:盖上毯子或者撒上沙子。毯子或者沙子同样可以不让空气接近火源,火于是就熄灭了。
一个关于炉子的谜
你先来猜一猜这个谜:炉子燃烧着,可是却没有火焰。空气从什么地方进来,烟就从什么地方出去。这是什么?
这是人。
你知道的,当人呼吸的时候,吸进的是空气,而呼出的是水和二氧化碳,这是不是很像一只炉子?
实际上,这是很容易证实的,你在匙子上呵一口气,匙子上就会蒙上一层水雾,这就是你的水。接着,拿一根麦秆向石灰水里吹气,水会变混浊,这就是你的二氧化碳。
我们的鼻子就好像是进空气的炉门和出烟的烟筒。
而我们人这个“炉子”里面燃烧的就是我们吃进去的食物。我们的身体总在发热,也正是这个缘故。
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