ろうそく 燃え方 消え方

質問

今年から、小学校で理科を教えている者です。

現在、６年生で「ものの燃え方と空気」の単元を行っています。
先日は「ろうそくを酸素の中で燃やしたらどうなるか」という
実験を行いました。
子ども達に結果を書かせたところ、
「消える直前で火が大きくなった」と書いた児童が何人かいました。
確かに、私から見ても
消える直前で火がふわっと大きくなってから消えてしまったように
見えました。

この現象は何によるものなのでしょうか？
ネットなどで調べてみましたが、見つけられませんでした。

どなたかご存じでしたらご教授頂きたいと思います。
宜しくお願い致します。

回答No.4

ZRT

言葉足らずで申し訳ありません
ブンゼンバーナーの燃焼炎と同じで
外炎（青色）は完全燃焼（十分に酸素が供給されている）してますので高温に成りますが　酸素が足りない（不完全燃焼している状態）　赤火（内炎）は温度が低いのですが人間の可視的な範囲では赤い炎の方が視認されやすいですね
マシュマロ（砂糖類）実験は、炎の青いベクトルを太陽光の元では人間が視認出来ないですが、屋内（青だけ）や暗い部屋（綺麗に色が出ます）を実証するだけのものですよ

補足

補足ありがとうございます。

赤い炎の方が目に見え、それは不完全燃焼であるということは理解しました。

それでは、消える直前には炎は大部分が不完全燃焼になるので、
可視部分が大きくなり、炎は大きくなったように見える、
という理解でよろしいでしょうか？

回答No.3

ZRT

これですね↓
http://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/combustion/comb01/basic03.html
外側に（外炎）目に見えにくい高温の青い炎が存在して燃焼していますが
消える直前には内側の温度の低い赤い炎が可視的に見えるので
この様な　感覚に成るのだと思います
実証実験としては　明るい部屋と暗い部屋でのアルコールランプの炎の見え方や　少し危険ですので　指導者の方がご自身で行われる
同条件下の焼きマシュマロの作成（砂糖でも可）が有ります
但し　マシュマロは暗い部屋から行って下さいね！！炎が明るいと殆ど
視認出来ません　美味しいですけど（笑

参考URL：

http://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/combustion/comb01/basic03.html

補足

回答ありがとうございます！

質問なのですが、
赤い炎の外側に青い炎があることは理解しました。
それが消える直前には温度が低くなるので、青い炎分も
赤い炎になり、結果可視的には炎が大きくなる、
という理解でよろしいでしょうか？

焼きマシュマロ実験、楽しそうですしおいしそうですね(笑
これは暗い部屋でマシュマロを燃やすと、赤い炎の外側に青い炎が
見えますよ、という実験なのでしょうか？

回答No.2

outerlimit

消える直前には　酸素が不足気味になります

炎が大きくなるのは燃焼時間が長くなるからです
酸素が充分に供給されないために燃焼時間が長くなり炎が大きくなるのでしょう
バーナで一次空気を少なくすると長炎になります、それと同様の事象でしょう

補足

素早い回答、ありがとうございました！

しかしその回答ですと、酸素は徐々に減っていく訳ですから、
火はだんだんと大きくなって、その限界点で消える、と言うことには
ならないでしょうか？
今回の場合、消える瞬間にだけふわっと大きくなったので、
少し違うのかなぁ、と思います。

回答の原理は勉強になりました。ありがとうございました！

回答No.1

river1

小学校の先生ですか。
大変ですね～！
質問内容
炎が消える直前で火がふわっと大きくなってから消えてしまったように見えました。
この現象は何によるものなのでしょうか？

物理的に言うと、「蜃気楼」「陽炎」と同じ原理で瞬間的におこる現象です。
炎は、熱源でその周りの空気には、水分があります。
空気は、熱せられると空気の中の水分が膨張して凸レンズの状態となります。
実際の蝋燭の炎は、消える間際にほんの少し大きく強く光輝きます。
消える際には、周りの空気が熱せられていて凸レンズの状態の空気を通してより大きく見えるのです。
人の目の錯覚は、此処でも働くのですね
ご参考まで

補足

素早い回答ありがとうございました！

なるほど、目の錯覚によるものでしたか。
子ども達の考察では、「酸素は火が消える直前に大きくする性質がある」
と言うのも出てきていたので、「それは違うよなぁ」、と思いながら
どう説明したものか、考えていたところでした。

＞実際の蝋燭の炎は、消える間際にほんの少し大きく強く光輝きます。

そんな性質があったのですね！
それは空気中でも、酸素中でも同じように光輝くのでしょうか？
炎にはそのような性質がある、と理解してよろしいですか？