國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

科學遊戲實驗室   回首頁   

茶包天燈

有沒有放過天燈呢?我們可以在家裡自製簡易的茶包天燈唷!

操作步驟與現象:

準備器材:茶包、剪刀、火柴或打火機

1.將茶包從頂端(有棉線那一端)剪開,並小心倒出茶葉。(圖一)

2.將空的茶包完全攤開,發現兩端都有開口。(圖二)將開口撐開,使茶包成為圓筒狀,然後將茶包直立在地面。(圖二)

3.從茶包的頂部點火。(圖三)

(圖一)

(圖二)

(圖三)

4.觀察茶包燃燒受熱後的現象。(圖四、圖五、圖六)

(圖四)

(圖五)

(圖六)

原理:

1.茶包會飛起來的原理,是因為燃燒茶包時會產生熱空氣,熱空氣上升使的茶包上方氣壓強度變小,而造成氣壓差。而物體會由氣壓較強大的地方被推向氣壓較小的地方,因此當氣壓差夠大,即氣壓差大於燃燒剩餘的茶包重量,茶包就會冉冉上昇了。

2.這個氣壓差原理的運用,這就是力學當中的白努利定律的應用,而我們透過燒茶包產生熱空氣的方式來完成此一現象。

叮嚀的話:

1.請指導孩子觀察茶包升空的時間點,引導孩子發現茶包會升空,是在茶包剩餘重量小的時候才會發生。

2.實驗操作時,建議最好使用方形扁式茶包,因為它是棉質亦可拆成桶狀,利於產生熱空氣,重量也較輕,勿使用類似泡棉質的茶包,這類茶包燃燒時,除產生黑煙臭氣外,並且直接燒完,不留餘燼,無法產生足夠熱空氣。

3.過程中需運用到火,請家長在場協助指導並注意安全。

挑戰一下:

1.詳細的描述觀察到茶包燃燒後升空時的外觀。是全部然燒完?還是伴隨一部份的餘燼升空呢?

2.若家裡有不同的茶包,也可以拿來試一試,比較燃燒情形或升空情形是否有差異?

3.試試看報紙、書法用的宣紙或其他紙類,看看同樣的方式燃燒後是否能升空?