Dzeramais putns vai sippy putns ir populārzinātniska rotaļlieta, kurā attēlots stikla putns, kurš atkārtoti knābi iemērc ūdenī. Šeit ir paskaidrojums kā šī zinātnes rotaļlieta darbojas.
Kas ir dzeramais putns?
Atkarībā no tā, kur jūs dzīvojat, jūs varat redzēt šo rotaļlietu, ko sauc par dzeramo putnu, malkojošo putnu, sippy putnu, dippy putnu vai negausīgu putnu. Ierīces agrākā versija, šķiet, ražota Ķīnā aptuveni 1910. – 1930. Gadā. Lai visas rotaļlietas darbotos, to pamatā ir siltuma dzinējs. Šķidruma iztvaikošana no putna knābja pazemina rotaļlietas galvas temperatūru. Temperatūras izmaiņas rada spiediena starpību putna ķermenī, kas liek tam veikt mehānisku darbu (iemērkt galvu). Putns, kas iemērc galvu ūdenī, iegremdēsies vai bobēsies tik ilgi, kamēr būs ūdens. Faktiski putns darbojas tik ilgi, kamēr tā knābis ir mitrs, tāpēc rotaļlieta kādu laiku turpina darboties, pat ja to izņem no ūdens.
Vai dzeramais putns ir pastāvīgas kustības mašīna?
Dažreiz dzeramo putnu sauc par pastāvīgas kustības mašīnu, bet nav tādas lietas kā pastāvīga kustība, kas pārkāptu
termodinamikas likumi. Putns darbojas tikai tik ilgi, kamēr ūdens iztvaiko no tā knāba, radot sistēmā enerģijas izmaiņas.Kas ir dzeramā putna iekšpusē?
Putns sastāv no divām stikla spuldzēm (galvas un ķermeņa), kas ir savienotas pa stikla cauruli (kakls). Caurule stiepjas apakšējā spuldzē gandrīz līdz pamatnei, bet caurule neietilpst augšējā spuldzē. Putna šķidrums parasti ir krāsains dihlormetāns (metilēnhlorīds), lai arī vecāks Ierīces versijās var būt trihloromonofluormetāns (mūsdienu putniem to neizmanto, jo tas tā ir) CFC).
Izgatavojot dzeramo putnu, gaiss spuldzes iekšpusē tiek noņemts tā, lai ķermenis piepildītos ar šķidruma tvaikiem. Spuldzē "galva" ir knābis, kas ir pārklāts ar filcu vai līdzīgu materiālu. Filcs ir svarīgs ierīces darbībai. Putnam var pievienot dekoratīvus priekšmetus, piemēram, acis, spalvas vai cepuri. Putns ir pagriezts uz regulējama šķērsgriezuma, kas piestiprināts pie kakla caurules.
Izglītības vērtība
Dzeramais putns tiek izmantots, lai ilustrētu daudzus principus ķīmijā un fizikā:
- vārot un kondensāts [dihlormetāna viršanas temperatūra ir zema 39,6 ° C (103,28 ° F)]
- kombinētās gāzes likums ( proporcionālās attiecības starp spiedienu un temperatūru gāzes konstanta tilpuma)
- ideālas gāzes likums (proporcionālā attiecība starp gāzes daļiņu skaitu un spiedienu nemainīgā tilpumā)
- griezes moments
- masas centrs
- kapilārā darbība (ūdens ieliešana filca)
- mitrā spuldzes temperatūra (temperatūras starpība starp galvas un ķermeņa spuldzēm ir atkarīga no gaisa relatīvā mitruma)
- Maksvela-Boltsmana sadalījums
- iztvaikošanas / kondensācijas siltums
- siltuma motora darbība
Drošība
Aizzīmogotais dzeramais putns ir pilnīgi drošs, bet rotaļlietas iekšpusē esošais šķidrums nav toksisks. Vecāki putni tika piepildīti ar viegli uzliesmojošu šķidrumu. Dihlormetāns mūsdienu versijā nav uzliesmojošs, bet, ja putns sabojājas, vislabāk ir izvairīties no šķidruma. Saskare ar dihlormetānu var izraisīt ādas kairinājumu. Jāizvairās no ieelpošanas vai norīšanas, jo ķīmiskā viela ir mutagēns, teratogēns un, iespējams, kancerogēns. Tvaiki ātri iztvaiko un izkliedējas, tāpēc labākais veids, kā rīkoties ar salauztu rotaļlietu, ir ventilēt laukumu un ļaut šķidrumam izklīst.