日志
神奇的喝水鸟
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2014-12-16
昨天姐姐从学校回来，神秘兮兮地说要送给我一个礼物，打开一看，是一个叫喝水鸟（Drinking Bird）的热力学教学展示模型，由Edicutional Innovation公司生产。是她学校里的化学老师，送给每个学生的圣诞小礼物。
据说这个模型，最早是在中国发明的，上世纪二十年代当大物理学家爱恩斯坦访问上海的时候，第一次见到这个展示模型，就非常的喜欢。后来一个美国人申请了专利，批量生产，从此就风靡全世界。
喝水鸟的神奇之处，在于使用了一种具有40摄氏度低沸点的有机化合物二氯甲烷（CH2Cl2,methylene dichloride或dichloromethane）作为它的热力发生剂，中间是用封闭的玻璃管连接的抽真空的上下两个玻璃球体，借助于杠杆和重力，可以在常温常压下超负荷工作而任劳任怨。
这种教学展览装置工作的热力学原理如下：
昨天姐姐从学校回来，神秘兮兮地说要送给我一个礼物，打开一看，是一个叫喝水鸟（Drinking Bird）的热力学教学展示模型，由Edicutional Innovation公司生产。是她学校里的化学老师，送给每个学生的圣诞小礼物。
开始并没有太在意，以为就是一个普通的玩具，可是今天仔细研究了一下，确实非常的神奇，有点永动机的味道：
这种教学展览装置工作的热力学原理如下：
- 当喝水鸟的绒毛嘴巴沾水湿润以后，水分在空气中蒸发，使喝水鸟的头部变凉，头部玻璃球内部的温度下降。
- 喝水鸟头部玻璃球的里面的二氯甲烷蒸汽因喝水鸟头部玻璃球温度的下降而凝聚，气压变小。
- 这时候喝水鸟尾部玻璃球内部具有较高的气压，在气压的推动下，喝水鸟尾部玻璃球里面被染色了的二氯甲烷液体，通过喝水鸟颈部玻璃管，向喝水鸟头部的玻璃球转移。
- 喝水鸟的头部于是开始变重，并在重力的作用下，喝水鸟翻转，头部下垂，尾部上扬，促使二氯甲烷液体流向喝水鸟的头部，喝水鸟尾部的玻璃管的就不再浸埋在喝水鸟尾部玻璃球的二氯甲烷溶液中。
- 由于温暖气泡通过玻璃管从喝水鸟的尾部玻璃球通过惯性和真空效应进入到喝水鸟的头部玻璃球中。二氯甲烷液体则在重力的作用下，从喝水鸟的头部玻璃球中流出，被气泡取代。
- 二氯甲烷液体流入喝水鸟尾部的玻璃球，使喝水鸟尾部变重。在杠杆力的作用下，喝水鸟向相反方向翻转，尾部下沉，头部上扬，并在重力作用下进入摇摆运动。
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