Question

孔明灯的原理是什么？

Answer 1

孔明灯原理
1、内部空气温度升高，压强增大。
2、内部气体被排出，反冲力使孔明灯上升。

独立分析第一种情况
将孔明灯简化为圆柱：设灯的质量为M，体积为V，底面积为S，大气压强为P，温度为T；
PV＼T＝P’V｜T’
△P=（P’-P）=P（T’-T）｜T
若要孔明灯上升，则：
△PS>Mg
T’=MgT|PS+T
由此可见，内部气体温度至少达到T’时才可使灯上升；加热过程中不可避免存在热交换，所以要尽量减小M，增大S。

独立分析第二种情况
将孔明灯简化为圆柱：设灯的质量为M，体积为V，底面积为S，大气压强为P，温度为T，排出气体速度为v(未知),流量为u;
dm v = F dt
F >Mg
v>Mg/dm
等内气体一定，若想孔明灯上升高度尽量高，则需要排气时间尽量长，即dm尽量小，可知底面积 S须尽量小。

综合一二
P(T’-T)S/T+uv>Mg
S<(Mg-uv)T/(P(T’-T))
孔明灯升空原理和现代热气球上升相似，由于孔明灯为娱乐目的，并不要求太高的高度，所以一般孔明灯为开底，但是质量往往很小；而热气球则做成封闭形式，说明此事提供上升动力的一般为第一种情况。

Answer 2

空气浮力。当孔明灯点亮时，灯内热空气受热膨胀，热空气比重小于灯外冷空气（相对），当产生的浮力大于孔明灯本身的重量时，孔明灯就会升起。

Answer 3

孔明灯的原理与热气球原理相同，皆是利用热空气之浮力使球体升空，可用阿基米德原理解释，当物体与空气同体积，而重量比空气小时就可飞起。将球内空气加热，球内部分空气会因受热膨胀而从球体流出，使内部空气密度比外部小，充满热空气的球体就会飞起来。

Answer 4

热空气遇冷上升

Answer 5

热气上升。。