Den dricka fågeln eller sippy fågeln är en populärvetenskaplig leksak som har en glasfågel som upprepade gånger doppar näbben i vattnet. Här är förklaringen för hur den här vetenskapliga leksaken fungerar.
Vad är en dricksfågel?
Beroende på var du bor kan du se denna leksak som kallas en dricksfågel, sippfågel, sippig fågel, dippig fågel eller omättlig fågel. Den tidigaste versionen av enheten verkar ha producerats i Kina cirka 1910-1930. Alla versioner av leksaken är baserade på en värmemotor för att fungera. Avdunstning av en vätska från fågelnäbben sänker temperaturen på leksakshuvudet. Förändringen i temperatur skapar en tryckskillnad i fågelns kropp, vilket får den att utföra mekaniskt arbete (doppa huvudet). En fågel som doppar huvudet i vatten kommer att fortsätta att doppa eller spola så länge som vatten finns. Faktum är att fågeln fungerar så länge näbben är fuktig, så leksaken fortsätter att fungera under en längre tid även om den tas bort från vattnet.
Är dricksfågeln en evig rörelsemaskin?
Ibland kallas dricksfågeln en evig rörelsemaskin, men det finns inget sådant som evig rörelse, vilket skulle bryta mot termodynamiklagar. Fågeln fungerar bara så länge som vatten avdunstar från näbben och ger en energiförändring i systemet.
Vad är inne i en dricksfågel?
Fågeln består av två glaskulor (huvud och kropp) som är anslutna av ett glasrör (nacke). Röret sträcker sig in i bottenlampan nästan till dess bas, men röret sträcker sig inte in i den översta glödlampan. Vätskan i fågeln är vanligtvis färgad diklormetan (metylenklorid), även om den är äldre versioner av enheten kan innehålla trikloromonofluormetan (används inte i moderna fåglar eftersom det är det) en CFC).
När den drickande fågeln tillverkas tas luften in i glödlampan så att kroppen fylls med vätskeånga. "Huvud" -kulan har en näbb som är täckt med filt eller liknande material. Filten är viktig för enhetens funktion. Dekorativa föremål som ögon, fjädrar eller hatt kan läggas till fågeln. Fågeln är inställd på att svänga på ett justerbart tvärstycke fixerat på halsröret.
Utbildningsvärde
Dricksfågeln används för att illustrera många principer inom kemi och fysik:
- kokande och kondensation [diklormetan har en låg kokpunkt av 39,6 ° C (103,28 ° F)]
- kombinerad gaslag (de proportionell relation mellan trycket och temperaturen av en gas i en konstant volym)
- ideal gaslag (det proportionella förhållandet mellan antalet partiklar i en gas och trycket i en konstant volym)
- vridmoment
- massans centrum
- kapillärverkan (wicking av vatten i filten)
- våtlampatemperatur (temperaturskillnaden mellan huvud- och kroppslampor beror på luftens relativa fuktighet)
- Maxwell-Boltzmann-distributionen
- förångningsvärme / kondensvärme
- funktion av en värmemotor
Säkerhet
Den förseglade dricksfågeln är helt säker, men vätskan inuti leksaken är inte giftig. Äldre fåglar fylldes med en brandfarlig vätska. Diklormetan i den moderna versionen är inte brandfarligt, men om fågeln går sönder är det bäst att undvika vätskan. Kontakt med diklormetan kan orsaka hudirritation. Inandning eller förtäring bör undvikas eftersom kemikalien är ett mutagen, teratogen och eventuellt ett cancerframkallande ämne. Ångan förångas snabbt och sprids, så det bästa sättet att hantera en trasig leksak är att ventilera området och låta vätskan spridas.