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超简单蒸汽动力船

2014-10-31 11:26| 发布者: admin| 查看: 9408| 评论: 0|原作者: 皮蛋豆腐编译

摘要: 超简单蒸汽动力船 来源:科技小制作网 作者:皮蛋豆腐 时间:2009-12-13 制作一艘蒸汽动力玩具船,在自制的蒸汽马达的推动下,它能够轻易驶过一个游泳池,或是横渡一条小河,听起来是不是个不可能完成的任务? ...
超简单蒸汽动力船
来源:科技小制作网 作者:皮蛋豆腐 时间:2009-12-13
      制作一艘蒸汽动力玩具船,在自制的蒸汽马达的推动下,它能够轻易驶过一个游泳池,或是横渡一条小河,听起来是不是个不可能完成的任务?
      其实也没有想象的复杂,只要你有好的创意!我们将要介绍的蒸汽动力船,不需要任何机械加工工具,也没有任何复杂的部件,收集到材料之后,10分钟之内就能够做好。
      如下图:
  1.jpg
      船体是半个纵向剖开的塑料瓶,燃料是一只小蜡烛,马达就是一段细铜管。这种铜管在修空调的那里能买到,是1/8英寸口径的,也就是大约3.2毫米。
      把铜管在一支粗一点的笔或者其它圆柱形的物体上绕两圈,两端穿过船尾,浸在水里。图里红色箭头所指的是水平面的位置,以下的部分在水里。
       凭这个装置,就能驱动小船向前跑,还能横渡小河?   
      不错! 一般小制作里的蒸汽船,都是用个易拉罐什么的,里面灌点水,后端留个小孔,加热产生水蒸气,让水蒸气向后喷出,利用反作用力使船前进。那样的装置因为喷出的蒸汽压力很小,动力很弱,也就是在脸盆里跑跑。
      我们这艘蒸汽船的不同之处在于,铜管的尾端是浸在水里的。使用的时候,先把铜管里灌满水,注意一定要灌满水,可以把铜管一端浸在水里,另一端套上软管用嘴吸。如下图:
  2.JPG
      然后用手指堵着铜管的两端,如一图那样把船安装好。
      点燃蜡烛,因为铜管里注满了水,蜡烛火焰直接烧到的地方,也就是铜管螺旋的地方,温度逐渐升高,超过水的沸点之后,水开始沸腾,产生水蒸气。
     水蒸气体积膨胀,可是后面的铜管里装的水还没有沸腾,于是水蒸气就推动这些水向后喷出。我们这种蒸汽船的奥秘就在这里!因为水的密度远远大于水蒸汽,根据动量守恒定律,它获得的反作用力就远大于直接喷出蒸汽的装置,因此它的动力性能要好得多。
      因为铜管的散热性能非常好,而且后端还浸在水里,除了直接被蜡烛火焰加热那部分,其它部分温度低于水的沸点,也就是100摄氏度。因此当水蒸气排开铜管里的水,充满铜管之后,开始冷却,体积收缩。因为铜管的两个开口是浸在水里的,这时水就被重新被吸进铜管里。
      水进入铜管之后,又有一小部分变成蒸汽,将铜管里的水向后喷出,然后冷却,再次将水吸入。如此反复,铜管在蜡烛的加热下,不断将水向后喷出,产生向前的推动力,推动小船前进。
      小船运行的时候,将手指放在船尾铜管后面,能明显感觉到一股一股向后喷出的细小水流,而且频率是很高的,大约每秒5到10下,同时还会发出“噗噗”的声音。
      下面的图是一个加强的版本:
  3.JPG
      蜡烛烧的是一个专门的金属容器,产生的蒸汽量更多,动力更强,蒸汽发出的“噗噗”的声音更大,当然制作也更复杂一些。
      怎么样?觉得好玩,赶快自己动手做一个吧!记得在使用蜡烛的时候,要防止烫伤啊!
来源:科技小制作网www.52zhizuo.com
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