虫眼鏡で火を起こすコツと理屈
- 化学に素養のおありの方が教えてくれる、虫眼鏡を使って火を起こすコツとその理屈について解説します。
- 小４息子の疑問に答えるために、虫眼鏡で火を起こすにはどういう工夫が必要かを科学的な視点から説明します。
- 燃え方の違いや酸素の役割など、虫眼鏡で火を起こすためのポイントについて詳しくご説明します。
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化学(科学)に素養のおありの方…小４息子の疑問
【虫眼鏡の焦点で火を起こす】 にはどういう工夫が必要なのでしょうか？ 科学的(理科の視点から)お教え頂けますと有難いです。 今日【虫眼鏡で火を起こしたい】というので 庭で２時間ほどつきあっていましたが… 火を起こす事ができませんでした。 （火を扱うので目を離すわけにもいかず…親はぐったりでございます…。） 息子の疑問としましては 『新聞紙は煙がでて焦げるけれど、ボッとは火がつかない。 焦げるだけ。』 (これは母も思っていました。新聞紙や雑誌のたばは灯油などをかけてない限り炎がでない…？酸素が足りないだけなので細かくすれば燃えるのかな？) (息子は 煙がでて少し燃えている所に枯草や細かくした新聞紙などを加えていましたが ダメでした…。) なぜなのでしょうか？ 酸素が足りないからかと ねじってみたり ねじったものを ためしてガッテンなどで出ていたヤグラ状に組んだりしていましたが 着火しません。 キャンプなどの知識としては 麻糸や消し炭などをつかって着火している様な…。 勿論マッチやライターで着火するのですが。 でも息子は 『【虫鏡】と【枯れ葉】や【手持ちの古新聞】のみで着火したい。 そうじゃないとサバイバルじゃない。 炭とか(他の紙とか)は使いたくないの。マッチも。ライターも。』 『できれば【枯れ葉】と【虫眼鏡】だけで火をおこして あとは小枝をくべて キャンプの火(炭でなく薪の火のこと)ぐらい大きくしたい。』 のだそうです。 （…といっても…虫眼鏡がないとサバイバルできない…ってことになるのだけど…と思う母） 『成功したらペットボトルとかでもしたいんだけどまずは【虫眼鏡】』 とも申しております。 ○炎がでる燃え方と ○炭が燃える様にあまり炎がでない燃え方があると思うのですが その違いはなんなのでしょうか。 『キャンプの薪はちゃんと炎を出して燃えてるし そこに新しい薪をくべてもちゃんと燃えるのに… 虫眼鏡では火がつかない(もちろんライターでもつきませんが）。煙をだして焦げるだけ。 なんで？火力がちがうから？火力が強くないとダメなら その強い火力を虫眼鏡でどうやったら作ったらいいの？』 『ちいちゃな火ができた時に すごく炎をだすものに火を移さないといけないのかも。』 『火を出すだけじゃなくって 長い時間燃え続けるっていうのか～炭みたいなのは地味っていうの？ ちゃんとボ～とかメラメラ～って 炎も出すし それが ぼくが あ～燃えてる～！って嬉しくなっちゃうぐらいの燃え方するやつを探さないとダメって事？でも薪で燃えてるんだから…小枝をくべても燃えるはずなのにね…。なんで火がつかないんだろう…。どこがわるいのかなぁ…。』 という感じの質問です。 ○虫眼鏡の焦点で火を起こすコツとその理屈をお教え頂けないでしょうか。 宜しくお願い致します。
- tigerdragon
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- 科学
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質問者が選んだベストアンサー
すでに出ている回答のとおりレンズを大きくすることは大変効果があります。レンズはその面積に入ってくる太陽の光を一点に集光する作用をするので、たくさんの光（エネルギー）を取り込むには大きな面積のレンズが必要です。（昔直径1.5mくらいの反射鏡で実験したことがありますが、湿った太い薪が一瞬で発火しました。気をつけないと即死です） 黒い紙の表面に焦点を合わせ、エネルギーを集中させると早く焦げるのですが、炎はでませんね。これは焦げた段階で紙に穴が空き、太陽光は穴を熱していることになるからです。黒い紙をねじったらどうでしょうか。これもなかなかうまくいきません。理由は、焦点が変わるからです。確かに紙を重ねたりねじったりして奥行きをだすと、穴が開いても奥に次の紙があるから良さそうなのですが、奥の紙は奥まった分だけ焦点がずれています。 レンズから紙までの距離が短いレンズだと、焦点が狂い易いので、焦点距離の長いレンズが良いです。焦点距離の長いレンズというのは、要するに薄いレンズです。 薄くて大面積のレンズで奥行きのある黒い紙を使えば炎が出やすくなるでしょう。 炎とは、熱せられたものから出たガスが燃えている状態のことです。可燃ガスが出やすいものは炎を出して燃えます。
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- kagakusuki
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私も子供の頃は虫眼鏡を使ってさんざん紙を焦がして遊んだ事がありますが、炎を上げて燃えた事は2回ほどしかありません。 炎を上げるまでに至った条件は不明ですが、その内の1回は新聞紙ではなく牛乳瓶の蓋でした。 これは単なる推測で確認した事などでは御座いませんが、広げた紙では熱が周囲にすぐに逃げてしまうため、炎を上げて延焼するまでに至るのは難しい様な気が致します。 ですから、熱が逃げ難くなるよう、新聞紙等を丸めるなり捩じるなりする事である程度の塊とした上で、レンズで焦がす場所を一点だけに集中するのではなく、若干の広がりと体積を持つ範囲を念入りに焦がして、一部が灰になるまで加熱し続け、炭化した部分の縁が火で赤く輝く(日中では火が見えないかも知れませんから、煙の出具合などで判断されるよと良いかも知れません)様になった処で息を吹きかけて火を起こす様にされては如何でしょうか？
お礼
延焼させるためには 熱を逃げにくくしなくてはいけないのですね。 【炎を上げて燃える・燃えない】のあたりの知識が全くないもので…。 炎は気体の燃焼なので…ロウならロウの気化したもの。木なら木の成分の気化したものが燃えたものが燃えて…と考えると… 新聞紙などの紙自体に気化して燃焼する成分が少ないので炎を上げずすぐ炭になってしまうのかな…と考えていたのですが… 【延焼が続けさせる事ができれば 大きな炎でなくても 継続して炎をだして燃え続けさせることができる。】 と理解させて頂きました。 まずは延焼にトライさせてみます。 ご回答ありがとうございました。
レンズが小さいのでは？ 昔やった方法で、かなり時間は要しましたが 点火できた方法は、レンズにサランラップを 使いました。 それをピンと張って、水を入れると大きなレンズが 出来ます。 それこそ、サバイバルの話です。 焦点距離をあわせる必要があること、風が吹いて 消されないように、地面にくぼみを掘って枯れ枝を組み、 新聞紙も黒インクの文字があるので使ったかな？ 勿論、太陽の高さが高い、夏の真昼間でないとダメ。 他には湾曲したボール紙などにアルミホイルを貼って 反射鏡にして火をつけたり。 いくつもの虫眼鏡を皆で使って、一転にビームを集められる ように工夫したり。 とにかく、大口径の集光で火力を上げないと。 風も点火の天敵です。 使ったことは無いけど、市販の炭を砕いて粉にした ものなんか、使えそうな気がします。
お礼
くぼみ！ これは気が付きませんでした。 ご回答有難うございました。
- Nouble
- ベストアンサー率18% (330/1783)
解りきった事 ばかり申します が お付き合い ください 勿論 湿気は 大敵です 水分は 蒸発時に 多くの熱を 奪います 燃えるには 熱と酸素と燃料が 要ります 熱が 減れば 燃えません 同様に 与える熱が 少ない と、燃えません 此の場合 熱は光で 与えられます 焦点は きっちり合わした方が 与える熱か 増えます また、 太陽が 雲等により 遮られれば 熱が 減ります レンズの曇りも 同様です 与えた熱を どれだけ受けとるか も、重要です 光の吸収率は 色でも 左右されます また、物には其々 形状、体積、材質 等により 発火し易さが 変わります 乾いた おが屑、枯れ草、 此等は 火が たち易く すぐ燃えます 発火用材料と 燃焼継続材料の 組み合わせも 工夫しましょう 如何でしょうか？
お礼
ご回答ありがとうございました。 【発火用材料と燃焼継続材料の組み合わせ】 こちらを理科の視点からのご説明も添えてお教え頂けますと 大変有難いのですが…。
- trytobe
- ベストアンサー率36% (3457/9591)
黒い紙（墨汁で習字した後、乾燥したような黒いところ）を、 太陽の日が強い、夏至に近い雲でさえぎられることが少ない晴れた日に、 虫めがねの光が一点にくるように距離と虫眼鏡の角度を変えてやれば、あっという間に燃える温度になります。その条件ですら、黒い墨の塗られているところが燃えやすいだけで、紙だけでは焦げる程度で延焼する力はないでしょう。 そして、最近の、雨がおおく曇りがちなときに、白い紙をつかっていくらやっても燃えません。
お礼
ご回答ありがとうございました。 そうなんです。延焼しません。 それを燃やしたいのですが…。
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