Question

孔明灯的原理

Answer 1

热气球原理。

1. 原理：

   孔明灯下方的燃料的燃烧的时候，灯内的空气受热上升，因而空气的密度变小，从下方的灯孔排出，因为制作灯的材料要轻捷，所以从灯孔产生的升力会大于灯的重量和灯内的热空气。所以孔明灯就会飞上天了，不过就如二楼说的，灯的材料重量是有范围的，越轻越好的。

2. 寓意：

   这种会飘上空的纸灯笼，传说是三国时期的蜀国丞相孔明（诸葛亮）所发明，后人于是把它称为“孔明灯”。孔明灯当时用作军事信号灯，孔明借此在夜里调兵遣将。时过境迁，今天放孔明灯，不再是战场上的信号，而是作为中国民间的一种节庆活动。 

   人们相信孔明灯能把一整年的晦气、厄运带到九霄云外，所以纷纷在其中一个孔明灯上写下自己的愿望，让它“随灯而上”，“一一实现”。 

   而相爱的恋人们，则可在孔明灯的灯罩上写下各种相爱的誓言，渴望相守的心愿，放飞这些心愿灯，让相爱的心随之一起飞翔
   

Answer 2

孔明灯的原理与热气球的原理相同，皆是利用热空气之浮力使球体升空。可用阿基米德原理来解释：当物体与空气同体积，而重量(密度)比空气小时就可飞起，此与水之浮力的道理是相同的。将球内之空气加热，球内之一部份空气会因空气受热膨胀而从球体流出，使内部空气密度比外部空气小，因此充满热空气之球体就会飞起来。
　　孔明灯又叫天灯，俗称许愿灯，又称祈天灯。是一种古老的汉族手工艺品，在古代多做军事用途。现代人放孔明灯多作为祈福
之用。男女老少亲手写下祝福的心愿，象征丰收成功，幸福年年。一般在元宵节，中秋节等重大节日施放。
　　相传五代（公元907～960）时，有一个莘七娘，随丈夫在福建打仗时，她曾用竹篾扎成方架，糊上纸，做成大灯，底盘上放置燃烧着的松脂，灯就靠热空气飞上天空，用作军事联络信号。这种松脂灯，在四川称孔明灯。这种灯笼的外形像诸葛亮
戴的帽子，因而得名。
　　另一种说法是相传是由三国时的诸葛亮所发明。当年，诸葛亮被围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。

Answer 3

燃起的火将灯内的空气加热，热空气密度小于周围的空气密度，由于灯的体积较大，其所受的浮力大于重力会上浮，这样就类似于，木块放在水底为什么能上浮～因为木头的密度小于水的

Answer 4

准确的来讲是二楼说的较好，不过解释过于烦琐。。。 孔明灯下方的燃料的燃烧的时候，灯内的空气受热上升，因而空气的密度变小，从下方的灯孔排出，因为制作灯的材料要轻捷，所以从灯孔产生的升力会大于灯的重量和灯内的热空气。所以孔明灯就会飞上天了，不过就如二楼说的，灯的材料重量是有范围的，越轻越好的。

Answer 5

孔明灯起飞条件
孔明灯“会飞”原因是:燃料燃烧使周围空气温度升高，密度减小上升，从而排出孔明灯中原有空气，使自身重力变小，空气对它的浮力把它托了起来。
由浮沉条件可知，只有满足:
F浮>G总=G热空气+G灯
即:G灯<F浮-G热空气
时它才能上升，由此可知它的自重(包括外壶燃料的重力)要很轻才能起飞，轻到什么程度呢?
G灯<F浮-G热空气=ρ空气gV排-ρ热空气gV，
G灯<(ρ空气-ρ热空气)gV排，
m灯<(ρ空气-ρ热空气)V排，
(1)
空气的密度可由理想气体状态方程得出。
把(2)式代入(1)式可得
把(2)式代入(1)式可得
可见其能否起飞由灯质量和气温、热空气温度和孔明灯容积共同决定。
具体数据估算如下:
设当天气温:T空气=300K(27℃);大气压强:1标准大气压，p=1.01325×105Pa;孔明灯容积:V容=V排=0.2m×0.25m×0.4m=2×10-2m3;加热后的空气温度:T热空气=500K(227℃);ρ空气=0.029kg/mol.代入(3)式得:
在上述条件下孔明灯总质量在9.44g时，当热空气温度升到227℃时上升。
假设在上述条件下把孔明灯质量减轻成m灯=4g=4×10-3kg，由(3)式变形并代入数据得:
即热空气温度只要升高到88℃，孔明灯即可上升。
仍按上述条件，若孔明灯质量
即m灯≥23.56g，则无论热空气温度升到多高也飞不起来。
由上面分析可知孔明灯要起飞，它的质量不能超过一定值，而且质量越小所需热空气温度越低，也就越容易起飞。