饮水鸟的原理是什么

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饮水鸟的原理是什么

我国古代玩具“饮水鸟”陈旧玩具是永动机? 这种陈旧的我国玩具外形就像一只鸟,古代称作才智长命鸟一种几近失传的玩具,与魔方、倒竖陀螺并称国际三大益智玩具,前苏联闻名科普作家别莱利曼在他1936年编著的《兴趣物理学续编》中倾慕介绍的玩具,日本东北大学教授酒井高南编著的《玩具与科学》中极力推重的玩具。

2005年8月“我国古典物理玩具展”极尽全力经过网络、媒体在全国寻觅的玩具,中央电视台《科技饱览》2005年9月19日至9月20日以《寻觅饮水鸟(上)(下)》进行全方位报导的玩具。   饮水鸟的原理是什么

“才智长命鸟”有这么奇特吗?“才智鸟”的奇特之处就在于:它不充电不装发条不凭借外来的动力,永动鸟主体由玻璃制成。它的身体是一根玻璃管,管的上端是一个小球,也就是鸟头,管的下端是一个大球,也就是鸟的尾部。球内装有液体,管的下端浸在液面下。整个鸟身是密闭的,架在一个相似鸟腿的座上。它的头部粘有尖尖的嘴,尾部粘有茸毛。而它的奇特之处就是,只需在鸟嘴前面放上一杯水,把嘴巴浸到水里,让它“喝”上一口,接着把头抬起,鸟就会主动俯下身去,把嘴浸到水里,“喝”了一口后,又直立起来。今后它就会不知疲倦地永久喝下去。只需前面杯子里有水,它就好像一台“永动机”一样永久不断地作业下去。四川有位朋友具有一只才智鸟,一共喝了60年的水。

更风趣的是才智鸟还能做气候预报,阴天雨天喝得少,风天晴天喝得多。“才智鸟”会集代表了古人的才智,它不断地允许喝水,就像是一台永动机。但是永动机在科学理论上是不可能的,那么这到底是怎么回事呢 。

饮水鸟的原理是什么

终究是什么原理让“才智鸟”无休止地“喝”个不断呢?“才智鸟”的原理并不简略说得清,物理学家给出好几种不同的解说。

根本的知道是,“饮水鸟”体内的液体是一种易蒸腾的液体,在高温里很简略蒸腾,而液体的饱满蒸汽所发生的压力又会随温度的改动而改动。所以,当它头部受冷,气压下降,尾部的液体就会沿颈部被“抬升”至头部。这样头的分量在添加,尾部的分量在减轻,重心方位发生改变,鸟就把嘴巴浸到水里。而当两部分气体混合之后,由于吸收了周围空气的热量,又没有了气压差,这时上升到头部的液体,在自身的分量效果下贱向下端尾部,这时尾部变重,头部向上翘。与此一同,头部由于刚粘到水又开端冷却,如此就开端了重复运动。

头部(包含嘴部)通常被粘上一层赤色毛毡,这种资料的吸水性很好。在第一次使用时,你要把饮水鸟的头部按在水杯里,让这只鸟头部的毛毡吸水被浸湿。当你放开手后,这只鸟摇晃起来。由于毛毡上水的蒸腾,导致头变得比腹部温度稍低(即有一个“微温差”)。而鸟的摇晃的举动又帮忙了蒸腾的加快(就象你沾水的手在空中挥舞感到更凉爽一样),真是天作之合!

尽管头部和玻璃管的上部看起来好象是空的,但是它们里边实践上是充满了从二氯甲烷蒸腾出来的蒸气。二氯甲烷或许乙醚是制造饮水鸟的绝好资料,由于它们都具有“低潜热”,很简略蒸腾,不需要获取许多热量就能气化变成蒸气。 

由于头部温度下降,一些蒸气冷凝,成为活动的小液滴(就象水蒸汽触摸到冷的玻璃窗凝聚成为小水滴流下来一样)。 

蒸气凝聚成为小液滴后,占用的空间削减,这使头部里边的压力比腹部稍低,头部和腹部之间的压力不平衡,导致了液体被吮进玻璃管上升进入头部。你也可以理解为腹部液体发生的蒸汽压力推进液体沿玻璃管上升进入头部(由于头部气压低于腹部),这更削减了头部蒸汽的数量,一同下降了腹部压力。这样愈加进一步导致液体蒸腾,形成更多蒸汽将更多的液体强制压入玻璃管上升进入头部。    跟着液体沿玻璃管上升进入头部,它逐步改动了这只饮水鸟的重心。使重心逐步移动到转动轴以上,这导致它歪斜越来越多,直到它终究“虎头蛇尾”地垂头“饮水”。这个动作正是我们所期望看到的“饮水”效果。但是,我以为这个动作更重要的含义在于它使饮水鸟美妙地弥补了头部毛毡所蒸腾掉的水份。 

当饮水鸟的身体差不多呈水平状况时,在腹部内的玻璃管的结尾与液体脱离触摸,2只玻璃球的空间连通,在腹部的液体之上的蒸气现在可以迅速地经过玻璃管进入到头部,使头部和腹部的气压持平,气压差消失。这时,曾经移动到头部的液体汩汩地向下贱回腹部。     由于头部的液体流回腹部,它迅速地移动了重心,使其回到转动轴以下比较低的腹部,因而这只鸟的头部脱离玻璃杯,摇晃着康复直立状况。然后,头部毛毡上的水份又蒸腾,饮水鸟重复上述进程,不断循环,就好像一台“永动机”一样时间不断地作业着。 

饮水鸟的原理是什么

饮水鸟运用了物理学的蒸腾致冷,饱满汽压与温度联系,帕斯卡原理,重心、杠杆原理以及毛细现象等原理。

至少在清朝中期饮水鸟就诞生了,尽管那时没有乙醚等药物,但人们使用高浓度的酒精等液体,也能发生相同效果。  饮水鸟绝不是什么“永动机”,它实践上是美妙地使用了物理学里的热力学原理,乙醚很简略蒸腾,饮水鸟一头一尾的温度差异,就能让玻璃管里的乙醚蒸汽的散布发生改变,从改动小鸟的重心让它下垂,而鸟不断地喝水,又会打湿它的头部,头部水分的蒸腾,吸收周围空气的热量,再次发生温度差异,这就是美妙的饮水鸟可以不断活动的隐秘,两段玻璃管,一点乙醚,一些一般的棉花,就能做出一只不知疲倦的小鸟,听上去简略,可要让它不断歇的运动并不简略,为了恢复这只小鸟,孙贵倾泻了三十年的汗水。  经过二十多年的尽力,孙贵总算掌握了一些制造诀窍,要让小鸟动起来,一是要掌握好鸟身体里乙醚的量,过多会让身体太重,过少则无法带动身体摇摆,二是要找好小鸟身体的平衡点,最佳的支点才干确保小鸟运动自若。

饮水鸟实践为一种热机。饮水鸟的原理是什么

内部液体为易于气化液化的乙醚。支点坐落整个设备的重心,因而质量稍有偏移,鸟身就有改变

开端时鸟头部必定要沾水,这是由于水蒸腾可以带走热量,使得鸟的头部温度下降,此刻鸟头部压强减小,与鸟的肚子部分气体的压强不等,就使得鸟肚子中液体沿着玻璃管上升以平衡压强。这样鸟上半段质量变大,重心偏移,所以鸟头向下饮水。

饮水鸟的原理是什么

此刻两部分气体相通。压强又到达平衡。饮水鸟”的嘴浸到了水,这样鸟头被打湿,由于吸收了周围空气的热量,蒸汽的温度略有上升。这时上升到头部的液体,在自身的分量效果下贱向下端尾部。尾部变重,头部向上翘,液体悉数会集到尾部,一同,头部的蒸汽由于刚粘到的水又开端冷却。

如此循环往复。


饮水鸟的原理是什么 
乌鸦把小石子一个一个地放进瓶子里。瓶子里的水逐渐升高,乌鸦就喝着水了。

听到这个故事似乎回到了幼年小学教室传出的朗朗读书声,第一次知道了乌鸦是那么聪明,(因而还和小盆友一同上树掏过鸟窝,嘻嘻)。万分慨叹那时的日子是多么的高枕无忧,多想回到早年,现在吃的东西多,玩的东西多还先进,但是没有早年那么高兴!

饮水鸟的原理是什么 
 复生的老故事是由饮水鸟又名永动鸟结合我国古典故事创造而成,是益智与创造的完美结合。它的身体由玻璃管衔接两个玻璃球组成,内装各种美丽色彩液体,上头由形象传神的鸟头和尾部各色美丽茸毛组成。奇特的是:在瓶子里装满水把嘴浸入水中喝一口,尾球的液领会渐渐上升到必定程度时头会低下再次喝水,只需杯子的水不断不必任何动力就会不断的喝下去,在温度高风清气爽的气候会喝的很快,温度低下雨天炽热会喝的很慢,是阴晴风雨天的最佳气候预报者。更是令爱因斯坦惊讶的奇特著作。


饮水鸟的原理是什么

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