可樂火箭

生活科學趣談

先來看戰鬥民族的瘋狂玩法

為了避免無法掌握瓶子的飛行方向,比較安全的發射方式是「手握瓶身中央將其翻轉,讓瓶子自動飛離」,就像是小時候看大人們玩沖天炮的模式

切勿將可樂瓶立在手掌上翻轉,或是手握瓶身但卻在一翻轉馬上就放手,因為這樣會無法掌握其飛行方向而誤傷到人

第一則影片使用打火機瓦斯罐或是野營爐的燃料罐,其成分是丁烷(Butane),其中的正丁烷(n-butane)沸點為 -0.5°C,異丁烷(isobutane)則是 -11.7°C;第二則影片使用瓦斯桶的液化石油氣LPG,其成分是丙烷與丁烷的混合物,其中的丙烷(Propane)佔比較高,沸點約 -42°C。當丙烷或丁烷從從高壓液態快速釋放至一大氣壓的環境時,會有部分的液體因汽化而吸熱,因此溫度會下降,當其溫度降低至沸點以下時,釋放出來的這些烴類就會呈現液態。

將這些收集的液體小心倒入適當體積的可樂瓶後,由於這些液態烴的密度小於可樂,於是便會浮在可樂的上方。一旦將其翻轉,液態烴就會穿過可樂而移動到上方瓶底處,這時就會被可樂加熱到超過其沸點而沸騰。由於汽化時體積膨脹數百倍,因此變成高壓氣體從瓶口處洩出,從而形成應用牛頓第三定律的水火箭。這個實驗可以使用水來代替可樂,但威力會略遜一籌(因為少了可樂中的二氧化碳),唯仍應使用能耐較高壓力的可樂瓶,不可使用礦泉水瓶,否則瓶身可能會在翻轉瞬間就炸開。

警語:操作時須遠離火源,發射時亦應朝向無人的方向(註:小朋友不可以玩,本實驗具有危險性)

延伸閱讀

牛頓第三定律