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무중력상태에서의 촛불은 어떻게 될까요? 목록

보통의 상태에서 촛불을 태우면, 초는 연소하면서 빛과 열, 이산화탄소와 수증기를 내놓으며, 뾰족한 달걀 모양과 흡사한 모양의 불꽃이 생깁니다. 그 이유는 연소로 발생하는 열에 의한 공기의 부상과 대류 현상 때문입니다.



연소할 때 발생한 열은 촛불 주변의 공기를 팽창시켜 그 공기의 밀도를 줄여서 불꽃 위로 올라가게 합니다. 또한 뜨거워진 공기가 올라가서 생긴 이 빈자리는 주변의 차갑고 산소가 풍부한 신선한 공기로 채워지게 됩니다. 이를 대류 현상이라 하는데, 이로 인해 불꽃 아래 주위로 공기가 모여들어 뾰족한 불꽃 모양의 연소를 계속하게 됩니다.



그렇지만 중력이 거의 없는 상태에서 불꽃은 구 모양이 됩니다. 그 이유는 연소시 발생한 열에 의해 뜨거워진 공기의 부상과 대류 현상이 일어나지 않기 때문입니다. 뜨거워진 공기가 올라가고, 그 자리에 밀도가 큰 주변의 차가운 공기가 들어오려면 밀도차로 인한 공기의 부상과 대류가 발생해야 합니다. 그런데 중력이 없는 상황에서는 밀도차가 발생하지 않기 때문에 이로 인한 공기의 움직임이 발생하지 않습니다. 때문에 공기의 움직임이 없는 상황에서 불꽃 주변의 공기가 고른 비율로 연소되면서 구 모양의 불꽃을 형성하게 되는 것입니다. 

이 호기심에 2개의 호기심 해결 답변이 있습니다.

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RE : 무중력상태에서의 촛불은 어떻게 될까요?

김건* 2012-05-25

보통의 상태에서 촛불을 태우면, 초는 연소하면서 빛과 열, 이산화탄소와 수증기를 내놓으며, 뾰족한 달걀 모양과 흡사한 모양의 불꽃이 생깁니다. 그 이유는 연소로 발생하는 열에 의한 공기의 부상과 대류 현상 때문입니다.



연소할 때 발생한 열은 촛불 주변의 공기를 팽창시켜 그 공기의 밀도를 줄여서 불꽃 위로 올라가게 합니다. 또한 뜨거워진 공기가 올라가서 생긴 이 빈자리는 주변의 차갑고 산소가 풍부한 신선한 공기로 채워지게 됩니다. 이를 대류 현상이라 하는데, 이로 인해 불꽃 아래 주위로 공기가 모여들어 뾰족한 불꽃 모양의 연소를 계속하게 됩니다.



그렇지만 중력이 거의 없는 상태에서 불꽃은 구 모양이 됩니다. 그 이유는 연소시 발생한 열에 의해 뜨거워진 공기의 부상과 대류 현상이 일어나지 않기 때문입니다. 뜨거워진 공기가 올라가고, 그 자리에 밀도가 큰 주변의 차가운 공기가 들어오려면 밀도차로 인한 공기의 부상과 대류가 발생해야 합니다. 그런데 중력이 없는 상황에서는 밀도차가 발생하지 않기 때문에 이로 인한 공기의 움직임이 발생하지 않습니다. 때문에 공기의 움직임이 없는 상황에서 불꽃 주변의 공기가 고른 비율로 연소되면서 구 모양의 불꽃을 형성하게 되는 것입니다. 


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밀도가 다른 공기를 섞으면 서로 밀도가 같아지려고 합니다. 불꽃주변의 온도가 올라가 공기가 팽창하니 밀도가 낮아지고 주변의 높은 밀도와
같아지려하니 불꽃 주변의 밀도와 방안 밀도가 같아질때까지 불꽃이 유지될겁니다. 확산작용이란 밀도가 같아지려는 현상을 한쪽에서 보면 확산하는
것처럼 보이기 때문에 붙혀진 겁니다.

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RE : RE:무중력상태에서의 촛불은 어떻게 될까요?

김예* 2011-10-11

산소(공기)가 없으면 촛불은 꺼집니다. 따라서 무중력 상태는 공기가 없기 때문에 촛불은 꺼지게 됍니다.

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