【饮水鸟原理是一种遵守热力学定律的典型热机 饮水鸟原理】
饮用水鸟的原理是遵守热力学规律的典型热机 。它之所以能不停地点头喝水,是因为它使用了一些复杂的物理原理 。饮水鸟的头和身体分别是两个薄壁玻璃球( 以下简称上球和上球 下球),与玻璃管连接,内装乙醚液体,形成封闭容器 。由于乙醚液体易挥发,因此液面上方充满乙醚的饱和气 。鸟头周围有一层吸水布 。通常,鸟体稍微向前倾 。启动时,给鸟头滴一点水 。布上的水蒸发时吸收大量热量,使上球中的乙醚饱和气在冷却时降低压力 。此外,由于温度降低,乙醚蒸汽变得过饱和 。少量乙醚蒸汽凝结成液体,乙醚蒸汽量减少,气体体积进一步缩小,放热以防止温度降低 。此时,下球中的饱和气压大于上球中的气压,下球中的乙醚液沿玻璃管向上压,下球压力变小 。蒸汽变得不饱和,少量乙醚气化,下球中的乙醚蒸汽变大,从乙醚液体中吸收热量,使整只鸟的重心向上移动,从而打破支点的平衡 。鸟体随着乙醚液体的上升逐渐向前倾斜,当鸟嘴接触液体时,上下球只是通过玻璃管连接,下球部分气体进入球,两部分气体混合,当上下球压力一致时,失去气体压力支撑液体将在自身重力的作用下回到球,饮用水鸟的重心再次下降,所以逐渐直立,回到初始状态 。因为鸟嘴在喝水的时候接触到在鸟头上的布,又开始喝水了 。因为鸟嘴接触水,弄湿了裹在鸟头上的布,它又开始喝水了 。饮用水鸟的内部变化原理与超导体热管相同,通过气化液化传递热能,实际蒸汽温度变化不大 。
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