孔明灯的原理是什么

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。

利用了气体密度变化的原理，燃料燃烧，灯内空气温度升高，气体密度减小，孔明灯收到的浮力增加。当浮力大于重力时，孔明灯就飞起来了。

孔明灯又叫天灯，俗称许愿灯，又称祈天灯。是一种古老的中国手工艺品，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，有一名叫莘七娘的女子，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。相传这种灯笼的外形像诸葛亮戴的帽子，因而得名孔明灯。

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。

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