Kaip veikia mokslo žaislas „Drinking Bird“.
Lebazelė / Getty Images
Geriantis paukštis arba gurkšnis paukštis yra populiarus mokslo žaislas, kuriame yra stiklinis paukštis, kuris nuolat panardina snapą į vandenį. Štai paaiškinimas, kaip šis mokslo žaislas veikia .
Kas yra geriantis paukštis?
Priklausomai nuo to, kur gyvenate, galite pamatyti šį žaislą, vadinamą geriančiu paukščiu, gurkšnojančiu paukščiu, gurkšnojančiu paukščiu, čiulpiančiu paukščiu ar nepasotinamu paukščiuku. Atrodo, kad seniausia įrenginio versija buvo pagaminta Kinijoje apie 1910–1930 m. Visos žaislo versijos yra pagrįstos šiluminiu varikliu, kad veiktų. Skysčiui išgaravus iš paukščio snapo sumažėja žaislo galvos temperatūra. Temperatūros pokytis sukuria slėgio skirtumą paukščio kūno viduje, dėl kurio jis atlieka mechaninį darbą (panardina galvą). Paukštis, panardinęs galvą į vandenį, tol, kol bus vandens, panardins ar šliaužios. Tiesą sakant, paukštis veikia tol, kol jo snapas yra drėgnas, todėl žaislas tam tikrą laiką veikia, net jei jis išimamas iš vandens.
Ar geriantis paukštis yra amžinas variklis?
Kartais geriantis paukštis vadinamas amžino judėjimo mašina, tačiau nėra tokio dalyko kaip amžinasis judėjimas, kuris pažeistų termodinamikos dėsniai . Paukštis veikia tik tol, kol iš jo snapo išgaruoja vanduo, todėl sistemoje pasikeičia energija.
Kas yra geriančio paukščio viduje?
Paukštis susideda iš dviejų sujungtų stiklinių lempučių (galvos ir kūno). stikliniu vamzdeliu (kaklas). Vamzdis tęsiasi į apatinę lemputę beveik iki pagrindo, tačiau vamzdis nesitęsia į viršutinę lemputę. Paukštyje esantis skystis paprastai yra spalvotas dichlormetanas (metileno chloridas), nors senesnėse prietaiso versijose gali būti trichlormonofluormetano (šiuolaikiniams paukščiams nenaudojama, nes tai yra CFC).
Gaminant geriamąjį paukštį, oras iš lemputės pašalinamas, kad kūnas prisipildytų skysčio garų. „Galvos“ lemputė turi snapelį, padengtą veltiniu ar panašia medžiaga. Veltinis yra svarbus prietaiso veikimui. Prie paukščio gali būti pridedami dekoratyviniai elementai, tokie kaip akys, plunksnos ar skrybėlė. Paukštis nustatytas pasisukti ant reguliuojamo skersinio, pritvirtinto prie kaklo vamzdžio.
Švietimo vertė
Geriamasis paukštis naudojamas daugeliui chemijos ir fizikos principų iliustruoti:
- verdantis ir kondensacija [dichlormetano virimo temperatūra žema – 39,6 °C (103,28 °F)]
- kombinuotų dujų įstatymas ( proporcingas santykis tarp slėgio ir temperatūros pastovaus tūrio dujų )
- Idealiųjų dujų įstatymas (proporcingas ryšys tarp dujų dalelių skaičiaus ir slėgio pastoviame tūryje)
- sukimo momentas
- masės centras
- kapiliarinis Veiksmas (vandens sugėrimas į veltinį)
- šlapios lemputės temperatūra (temperatūrų skirtumas tarp galvos ir kūno lempučių priklauso nuo santykinės oro drėgmės)
- Maxwell-Boltzmann paskirstymas
- garavimo / kondensacijos šiluma
- šilumos variklio veikimas
Saugumas
Užsandarintas geriantis paukštis yra visiškai saugus, tačiau žaislo viduje esantis skystis nėra netoksiškas. Vyresni paukščiai buvo užpildyti degiu skysčiu. Šiuolaikinės versijos dichlormetanas nėra degus, tačiau jei paukštis sulūžtų, skysčio geriau vengti. Kontaktas su dichlormetanu gali sudirginti odą. Reikėtų vengti įkvėpti ar nuryti, nes cheminė medžiaga yra mutagenas, teratogenas ir galbūt kancerogenas. Garai greitai išgaruoja ir išsisklaido, todėl geriausias būdas susidoroti su sulūžusiu žaislu yra vėdinti vietą ir leisti skysčiui išsisklaidyti.