飲水鳥原理是一種遵守熱力學定律的典型熱機 飲水鳥原理

【飲水鳥原理是一種遵守熱力學定律的典型熱機 飲水鳥原理】
飲用水鳥的原理是遵守熱力學規律的典型熱機 。它之所以能不停地點頭喝水,是因為它使用了一些復雜的物理原理 。飲水鳥的頭和身體分別是兩個薄壁玻璃球( 以下簡稱上球和上球 下球),與玻璃管連接,內裝乙醚液體,形成封閉容器 。由于乙醚液體易揮發,因此液面上方充滿乙醚的飽和氣 。鳥頭周圍有一層吸水布 。通常,鳥體稍微向前傾 。啟動時,給鳥頭滴一點水 。布上的水蒸發時吸收大量熱量,使上球中的乙醚飽和氣在冷卻時降低壓力 。此外,由于溫度降低,乙醚蒸汽變得過飽和 。少量乙醚蒸汽凝結成液體,乙醚蒸汽量減少,氣體體積進一步縮小,放熱以防止溫度降低 。此時,下球中的飽和氣壓大于上球中的氣壓,下球中的乙醚液沿玻璃管向上壓,下球壓力變小 。蒸汽變得不飽和,少量乙醚氣化,下球中的乙醚蒸汽變大,從乙醚液體中吸收熱量,使整只鳥的重心向上移動,從而打破支點的平衡 。鳥體隨著乙醚液體的上升逐漸向前傾斜,當鳥嘴接觸液體時,上下球只是通過玻璃管連接,下球部分氣體進入球,兩部分氣體混合,當上下球壓力一致時,失去氣體壓力支撐液體將在自身重力的作用下回到球,飲用水鳥的重心再次下降,所以逐漸直立,回到初始狀態 。因為鳥嘴在喝水的時候接觸到在鳥頭上的布,又開始喝水了 。因為鳥嘴接觸水,弄濕了裹在鳥頭上的布,它又開始喝水了 。飲用水鳥的內部變化原理與超導體熱管相同,通過氣化液化傳遞熱能,實際蒸汽溫度變化不大 。