Игрушка страус пьющий воду

Птица или пьяная птица — научно-популярная игрушка, в которой стеклянная птица постоянно опускает клюв в воду. Вот объяснение того, как работает эта научная игрушка.

Что такое пьющая птица?

В зависимости от того, где вы живете, вы можете увидеть эту игрушку под названием «пьющая птица», «потягивающая птица», «сиппи», «дикая птица» или «ненасытная птичка». Самая ранняя версия устройства, по-видимому, была выпущена в Китае примерно в 1910-1930 годах. Все версии игрушки основаны на тепловом двигателе, чтобы функционировать. Испарение жидкости из птичьего клюва понижает температуру головки игрушки. Изменение температуры создает перепад давления внутри тела птицы, что заставляет ее выполнять механическую работу (опускать голову). Птица, которая опускает голову в воду, будет продолжать погружаться или покачиваться, пока вода присутствует. На самом деле, птица работает до тех пор, пока ее клюв влажный, поэтому игрушка продолжает функционировать в течение определенного периода времени, даже если ее вытащить из воды.

Является ли пьющая птица вечным двигателем?

Иногда пьющую птицу называют вечным двигателем, но нет такого понятия, как вечное движение, которое нарушало бы законы термодинамики. Птица работает только до тех пор, пока вода из ее клюва испаряется, вызывая энергетические изменения в системе.

Что внутри пьяной птицы?

Птица состоит из двух стеклянных колб (голова и тело), ​​которые соединены между собой стеклянной трубкой (шейка). Трубка простирается в нижнюю колбу почти до основания, но труба не простирается в верхнюю колбу. Жидкость в птице обычно окрашена в дихлорметан (метиленхлорид), хотя более старые версии устройства могут содержать трихлормонофторметан (не используется в современных птицах, потому что это ХФУ).

Когда птичка пьёт, воздух внутри колбы удаляется, и тело наполняется парами жидкости. «Головная» лампочка имеет клюв, покрытый войлоком или подобным материалом. Войлок важен для функционирования устройства. К птице могут быть добавлены декоративные предметы, такие как глаза, перья или шляпа. Птица установлена ​​с возможностью поворота на регулируемой крестовине, прикрепленной к шейной трубке.

Образовательная ценность

Пьяная птица используется для иллюстрации многих принципов химии и физики:

• кипение и конденсация дихлорметан имеет низкую температуру кипения 39,6 ° C (103,28 ° F)
• закон комбинированного газа (пропорциональная зависимость между давлением и температурой газа в постоянном объеме)
• закон идеального газа (пропорциональная зависимость между количеством частиц газа и давлением в постоянном объеме)
• крутящий момент
• центр масс
• капиллярное действие (впитывание воды в войлок)
• температура смачиваемой колбы (разница температуры между головкой и колбой тела зависит от относительной влажности воздуха)
• распределение Максвелла-Больцмана
• теплота испарения / теплота конденсации
• функционирование теплового двигателя

безопасности

Запечатанная питьевая птица совершенно безопасна, но жидкость внутри игрушки не является нетоксичной. Пожилые птицы были заполнены горючей жидкостью. Дихлорметан в современной версии не воспламеняется, но если птица сломается, лучше избегать жидкости. Контакт с дихлорметаном может вызвать раздражение кожи. Следует избегать вдыхания или проглатывания, поскольку химическое вещество представляет собой мутаген, тератоген и, возможно, канцероген. Пар быстро испаряется и рассеивается, поэтому лучший способ справиться со сломанной игрушкой — проветрить помещение и дать жидкости рассеяться.

Как онлайн консультирование по вопросам брака работает для двух человек?

BetterHelp предлагает частные и доступные онлайн консультации, когда вам это нужно, от лицензированных, аккредитованных Правлением терапевтов. Получите помощь, вы заслуживаете того, чтобы быть счастливым!

Как брачное консультирование работает для вас и ваших отношений?

BetterHelp предлагает частные и доступные онлайн консультации, когда вам это нужно, от лицензированных, аккредитованных Правлением терапевтов. Получите помощь, вы заслуживаете того, чтобы быть счастливым!

Мотивационная терапия: для кого она и как она работает?

BetterHelp предлагает частные и доступные онлайн консультации, когда вам это нужно, от лицензированных, аккредитованных Правлением терапевтов. Получите помощь, вы заслуживаете того, чтобы быть счастливым!

Источник

Физическая игрушка «пьющая птичка»

Может быть это все-таки «вечный двигатель»?

Раз только макни ее носом в воду, а дальше кажется, что все повторяется само собой . Принцип работы пьющей птички не так уж и нов, он был использован еще великим И. Бернулли в термометре для измерения максимальных температур. Интересно, что птичка будет наклоняться и «пить» раз в 5 чаще, если воду в стакане заменить каким-либо спиртовым раствором, а облучение ее светом или теплом также заставит птичку менять частоту своих движений .

Медленно опускает «пьющая птичка» свой клюв в стоящий перед ней стакан с водой, затем выпрямляется, покачивается слегка туда-сюда, как-будто собирается остановиться, но через некоторое время, как-будто набравшись сил, вновь наклоняется и макает свой клюв в воду. Так птичка может пить до бесконечности, пока при наклоне под ее клювом будет вода.

Познакомимся с устройством игрушки.

Физическая игрушка «пьющая птичка» состоит из двух полых стеклянных шариков соединенных узкой трубочкой. Причем один из концов трубочки впаян в шарик так, что заканчивается недалеко от дна шарика. При изготовлении игрушки система заполняется жидкостью и запаивается. В качестве жидкости берется легко испаряющаяся жидкость с низкой температурой кипения, например, эфир или метанол. Для большего эффекта жидкость подкрашивают. Наливают жидкости столько, чтобы выступающий в шарик конец трубочки, был в нее погружен.

Шарик с выступающей трубочкой — это «живот» птички, противоположный шарик — «головка». Сверху стекло разрисовывается и декорируется под птичку: перья, шляпка, хвостик. Обязательной частью птички является клюв достаточной длины, который часто обклеивают фетром. Игрушка закреплена чуть выше живота на вращающейся горизонтальной оси и опорах, в результате чего птичка может переворачиваться вниз, т.е. «клевать». Для приведения игрушки в действие перед игрушкой ставят стакан с водой и один раз наклоняют ее, чтобы намочить клюв. А дальше все происходит без остановки . Пока птичка сможет достать клювом воду в стакане об остановке игрушки можно не беспокоиться!

Каковы же причины «самопроизвольных» наклонов?

Изначально внутри замкнутого сосуда-птички есть легко испаряющаяся жидкость, между жидкостью и парами над ее поверхностью устанавливается термодинамическое равновесие. Пары в зависимости от температуры создают давление на жидкость.

Обмакнем клюв птички в поставленный перед ней сосуд с водой и отпустим. Центр тяжести лежит чуть ниже оси вращения(ближе к животу), таким образом, птичка вынуждена будет выпрямиться.

Вода с намокшего фетрового клюва начнет испаряется, при этом головка птички будет охлаждаться. При охлаждении головки термодинамическое равновесие нарушается. Понижение температуры паров в головке ведет к конденсации паров эфира на внутренних стенках головки. Давление паров эфира в головке упадет. Таким образом, давление паров в головке станет меньше, чем давлением паров над жидкостью в животе птички. Так как выравнивание давлений становится возможным только после того, как жидкость будет вытесняться более высоким давлением паров из нижнего сосуда вверх по трубочке, уровень жидкости в трубочке начнет повышаться. Это при ведет к поднятию точки центра тяжести над осью вращения. и птичка перевернется, снова макая клюв в воду.

При перевороте нижний конец трубочки поднимается над поверхностью жидкости, и жидкость из трубочки стекает опять вниз, а давление паров в верхнем и нижнем шарике выравниваются. Центр тяжести опускается, птичка возвращается в вертикальное положение. Но процесс повторяется, так как клюв уже опять мокрый . Вот Вам и сказка про бычка, у которой нет конца .

Если позаботиться, чтобы уровень жидкости в стакане оставался постоянным, то птичка может «пить» вечно!

Но, заметьте! В результате выравнивания давлений паров в верхней и нижней частях птички, давление пара в нижней части трубочки становится меньше первоначального. В нижней части начинается испарение жидкости, и температура жидкости при этом падает. Температура жидкости в нижней части птички становится ниже температуры окружающей среды, и начинается теплопередача от окружающей среды животу птички.

Вот Вам и итог: процессы в птичке можно сравнить с процессами, наблюдаемыми в тепловой машине: циклический процесс (abcd) за счет теплообмена с окружающей средой, при котором внутренняя энергия превращается в механическую,

где: ab — изотермическое расширение bc — адиабатический расширение cd — изотермическое сжатие da — адиабатическое сжатие.

Интересно, что птичка будет наклоняться-«пить» раз в 5 чаще, если воду в стакане заменить каким-либо спиртовым раствором. Даже облучение ее каким-нибудь образом светом или теплом заставляет птичку менять частоту своих движений. Она будет реагировать по-разному, если облучать , например, голову или живот. При облучении головы она замедляет, а затем и вовсе прекращает свои наклоны. Если же направить свет или источник тепла на живот птички, то она оживляется и кланяется чаще. Птичка замирает и тогда, когда ее ставят под стеклянный колпак и откачивают водух. Создается впечатление, что ей нужна не только вода в стакане, но и наличие воздуха вокруг. Можно даже убрать стакан с водой, но облучать теплом или светом живот птички, В этом случае птичка также будет совершать свои бесконечные наклоны.

Источник

Игрушка страус пьющий воду

Может быть это все-таки «вечный двигатель»? Раз только макни ее носом в воду, а дальше кажется, что все повторяется само собой .
Принцип работы пьющей птички не так уж и нов, он был использован еще великим И. Бернулли в термометре для измерения максимальных температур. Интересно, что птичка будет наклоняться и «пить» раз в 5 чаще, если воду в стакане заменить каким-либо спиртовым раствором, а облучение ее светом или теплом также заставит птичку менять частоту своих движений .

Медленно опускает «пьющая птичка» свой клюв в стоящий перед ней стакан с водой, затем выпрямляется, покачивается слегка туда-сюда, как-будто собирается остановиться, но через некоторое время, как-будто набравшись сил, вновь наклоняется и макает свой клюв в воду.

Так птичка может пить до бесконечности, пока при наклоне под ее клювом будет вода.

Познакомимся с устройством игрушки. Физическая игрушка «пьющая птичка» состоит из двух полых стеклянных шариков соединенных узкой трубочкой. Причем один из концов трубочки впаян в шарик так, что заканчивается недалеко от дна шарика. При изготовлении игрушки система заполняется жидкостью и запаивается. В качестве жидкости берется легко испаряющаяся жидкость с низкой температурой кипения, например, эфир или метанол. Для большего эффекта жидкость подкрашивают. Наливают жидкости столько, чтобы выступающий в шарик конец трубочки, был в нее погружен.

Шарик с выступающей трубочкой — это «живот» птички, противоположный шарик — «головка». Сверху стекло разрисовывается и декорируется под птичку: перья, шляпка, хвостик. Обязательной частью птички является клюв достаточной длины, который часто обклеивают фетром. Игрушка закреплена чуть выше живота на вращающейся горизонтальной оси и опорах, в результате чего птичка может переворачиваться вниз, т.е. «клевать». Для приведения игрушки в действие перед игрушкой ставят стакан с водой и один раз наклоняют ее, чтобы намочить клюв. А дальше все происходит без остановки . Пока птичка сможет достать клювом воду в стакане об остановке игрушки можно не беспокоиться!

Каковы же причины «самопроизвольных» наклонов?

Изначально внутри замкнутого сосуда-птички есть легко испаряющаяся жидкость, между жидкостью и парами над ее поверхностью устанавливается термодинамическое равновесие. Пары в зависимости от температуры создают давление на жидкость.

Обмакнем клюв птички в поставленный перед ней сосуд с водой и отпустим. Центр тяжести лежит чуть ниже оси вращения(ближе к животу), таким образом, птичка вынуждена будет выпрямиться.

Вода с намокшего фетрового клюва начнет испаряется, при этом головка птички будет охлаждаться. При охлаждении головки термодинамическое равновесие нарушается. Понижение температуры паров в головке ведет к конденсации паров эфира на внутренних стенках головки. Давление паров эфира в головке упадет. Таким образом, давление паров в головке станет меньше, чем давлением паров над жидкостью в животе птички. Так как выравнивание давлений становится возможным только после того, как жидкость будет вытесняться более высоким давлением паров из нижнего сосуда вверх по трубочке, уровень жидкости в трубочке начнет повышаться. Это при ведет к поднятию точки центра тяжести над осью вращения. и птичка перевернется, снова макая клюв в воду.

При перевороте нижний конец трубочки поднимается над поверхностью жидкости, и жидкость из трубочки стекает опять вниз, а давление паров в верхнем и нижнем шарике выравниваются. Центр тяжести опускается, птичка возвращается в вертикальное положение.
Но процесс повторяется, так как клюв уже опять мокрый … Вот Вам и сказка про бычка, у которой нет конца .

Если позаботиться, чтобы уровень жидкости в стакане оставался постоянным, то птичка может «пить» вечно!

Но, заметьте! В результате выравнивания давлений паров в верхней и нижней частях птички, давление пара в нижней части трубочки становится меньше первоначального. В нижней части начинается испарение жидкости, и температура жидкости при этом падает. Температура жидкости в нижней части птички становится ниже температуры окружающей среды, и начинается теплопередача от окружающей среды животу птички.

Вот Вам и итог: процессы в птичке можно сравнить с процессами, наблюдаемыми в тепловой машине: циклический процесс (abcd) за счет теплообмена с окружающей средой, при котором внутренняя энергия превращается в механическую.

ab — изотермическое расширение
bc — адиабатический расширение
cd — изотермическое сжатие
da — адиабатическое сжатие

Интересно, что птичка будет наклоняться-«пить» раз в 5 чаще, если воду в стакане заменить каким-либо спиртовым раствором. Даже облучение ее каким-нибудь образом светом или теплом заставляет птичку менять частоту своих движений. Она будет реагировать по-разному, если облучать , например, голову или живот. При облучении головы она замедляет, а затем и вовсе прекращает свои наклоны. Если же направить свет или источник тепла на живот птички, то она оживляется и кланяется чаще. Птичка замирает и тогда, когда ее ставят под стеклянный колпак и откачивают водух. Создается впечатление, что ей нужна не только вода в стакане, но и наличие воздуха вокруг.

Можно даже убрать стакан с водой, но облучать теплом или светом живот птички, В этом случае птичка также будет совершать свои бесконечные наклоны.

Так как же, есть здесь «вечный двигатель» или нет?

Источник