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dj娱乐平台手机版 - 激萌的桌面弹珠发动机,一直玩一直爽 | 科学DIY

2020-01-11 14:36:26 来源:网络

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给孩子最好的科学教育

今天,我们来学着制作一台200年历史的桌面发动机,让它成为你的作业伴侣。

关键概念

斯特林发动机

材料和操作

一个玻璃针管(塑料试管的摩擦比较大,效果可能会打折)

玻璃试管一个

能塞住试管的塞子

几枚弹珠

一段软管(直径和针管针口差不多)

钢丝

蜡烛

做法很简单:

1 把弹珠放到试管里,用塞子塞好。

2 用一段中空的软管连接针管和试管的塞子。

3 把针筒打气的那端固定在桌面上。

注意:软管连接处要密封,漏气的话发动机就动不起来了。

用起来是这样的——

如果你家有不用的cd,还可以和这个小朋友一样,把针筒连在cd上面,也能转得飞快——

如果你是高端玩家,可以做得更加专业一点——

原理

我们刚刚做好的,是一个斯特林发动机(stirling engine),也叫热空气引擎。

斯特林发动机是英国人 robert stirling 在1816年发明的,是一种活塞式热机。斯特林发动机和蒸汽机一样,一般被归为外燃机。

robert stirling

@wikipedia

斯特林发动机的主要原理嘛,就是把气体这种可以压缩的介质保存在气缸(我们实验里的试管)里,通过加热让气体膨胀,再冷却收缩的过程做功。

在我们的弹珠斯特林发动机里,加热试管的屁股时,气体膨胀,顺着吸管来到了针筒里,多余的空气推动针筒变高,拉动试管。

试管移动后,带动弹珠滑到试管头部,试管的屁股离热源更远了,于是空气冷却,针管又变短了,试管又转回去,让弹珠滑到试管屁股的部位。

就这样反复循环。

第一台斯特林发动机用处是把采石场的水泵干。在20世纪初,许多手工业者和小作坊就用斯特林发动机来充当通风设备、冷却设备、缝纫机什么的引擎。

西班牙太阳能测试平台(plataforma solar de almeria)的抛物面镜上的方块装置就是一个斯特林发动机

@wikipedia

但是随着汽油、柴油还有电动发动机的发展,斯特林发动机逐渐退出江湖,目前只有比较有限的军事应用。

瑞典的南曼兰级潜艇(södermanland-class)、新加坡的射手级(archer-class)、日本的苍龙级潜艇用的就是斯特林发动机,因为斯特林发动机的一大优点就是运行的时候噪音小。

日本的苍龙级潜艇

@wikipedia

对了,有人制造了杯盖版的斯特林发动机,只要水温够高,它就会开始愉快地做活塞运动,真是个超级硬核的礼物呢——

亲爱的小伙伴们,

你有没有尝试“斯特林发动机”?

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