なぜ、ろうそくは火をつけると燃え続けるの？
まず答え
ろうそくの火が燃え続けるのは、芯が溶けたろうを炎の近くまで運び、熱でできたろうの蒸気が空気中の酸素と反応するからです。その反応で出る熱が、次のろうを溶かします。
流れは「ろうが溶ける → 芯を上がる → 蒸気になって燃える」のくり返しです。
- ろうが溶ける：炎の熱で、芯の近くの固いろうが液体になります。
- 芯を上がる：液体のろうが、芯にある細いすき間を通って炎の近くへ進みます。
- 蒸気になって燃える：熱で気体になったろうが酸素と反応し、熱と光を出します。
芯は、ろうを炎まで運ぶ
火をつけた直後は、マッチやライターの熱が、芯のまわりのろうを溶かします。液体になったろうは、多くの芯を作る細い繊維の間を通って上がります。芯は、ろうを炎の近くへ運ぶ道のような役目をしています。
細いすき間を通って液体が進む動きは「毛細管作用」と呼ばれます。芯は、ろうを押し上げるポンプではありません。繊維の間にある小さなすき間が、液体のろうを先へ運びます。
炎の中では、ろうの蒸気が燃える
芯を上がった液体のろうは、炎の熱でさらに温められ、蒸気になります。炎の燃料の中心は、固いろうそのものではなく、このろうの蒸気です。蒸気が空気中の酸素と反応すると、燃焼が起きて熱と光が出ます。
芯も燃えることがありますが、芯だけではろうそくの火を保てません。芯がろうを運び、ろうの蒸気が主な燃料になることで、火が続きます。
炎の熱と空気が、次の燃焼を支える
燃焼で出た熱は、芯の近くにある固いろうを溶かします。溶けたろうは再び芯を上がり、蒸気になって酸素と反応します。熱が次の燃料を用意するため、この流れが続きます。
炎で温められた空気は上へ動き、その流れに合わせて周りの空気が入ってきます。新しい空気に含まれる酸素も炎へ届きます。燃料になるろうの蒸気、酸素、反応を続ける熱がそろっている間、ろうそくは燃え続けます。
息を吹きかけると、なぜ火が消えるの？
ろうそくの火を吹き消すと、息の風が炎のまわりを冷やし、ろうの蒸気を広げます。すると、燃焼に必要な熱さと、ろうの蒸気の濃さを保てなくなり、反応が止まります。息には酸素も含まれますが、風で火が消えるのは、酸素がなくなるからではありません。
つまり、ろうそくの火を支えているのは芯だけではありません。芯が運ぶろう、ろうを蒸気にする熱、そして空気中の酸素がそろって、火は燃え続けています。