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無重力でろうそくを燃やすと、炎の形が丸くなってしまう。なぜだろうか?

あたためられた気体が上にあがらないから。

図1
地上でのろうそくの燃焼
図2
無重力でのろうそくの燃焼

 ろうそくが燃えるようすを、図を使いながら順をおって説明しよう。

 固体のろうはあたためられて液体になり、図のaの部分にたまる。液体のろうは毛細管現象で芯を上がり、先端(bの部分)でさらにあたためられ、気体のろうになる。この気体のろうが空気中の酸素と反応して燃えるのだ。

 あたためられた気体は膨張しており、ふつうの温度の気体より軽く、上にあがっていく。また、周囲のあたためられた空気も、図の矢印 gs92.gif のように炎にそった流れをつくる。このため、ろうそくの炎は長くのびた形になる。

 無重力では、温度が高い気体とふつうの温度の気体のあいだに重さの違いがない。したがって、あたためられた気体は上にあがらない。このため、炎は長くのびず、丸くなってしまうのだ。

※特に断りのない限り、画像クレジットは©JAXA