Čínský ptáček - perpetuum mobile?

9. červen 2008 | 07.45 |

Hračka, "čínský ptáček" je tvořena skleněnou baňkou - tělem, na níž navazuje skleněná trubička - krček - zakončená trochu širší hlavičkou. Celý ptáček je uchycen tak, aby se mohl volně otáček okolo osy. V těle ptáčka je těkavá kapalina (ether nebo dichlormethan). Nad kapalinou je jak v těle, tak i v krčku a hlavičce sytá pára této kapaliny.


Nejprve ptáčkovi vodou smočíme zobáček z porézního materiálu a hned uvolníme. Protože se těkavá kapalina na začátku nachází jen v těle ptáčka, jeho těžiště leží na jedné straně od vodorovné osy otáčení. Zobáček se proto po jeho uvolnění vynoří z vody a hračka se začne kývat. Vlivem odpařování vody ze zobáčku dochází k ochlazování hlavičky a v hlavičce a krčku spolu s teplotou poklesne i tlak sytých par, zatímco v tělíčku zůstává tlak stále stejný. Tento rozdíl tlaků vytlačuje kapalinu z tělíčka do krčku. Spolu s přesouvající se kapalinou se pomalu přesouvá i těžiště celého ptáčka. Vystoupá-li kapalina dostatečně vysoko, ptáček se převáží a nakloní dopředu. Když se nakloní dostatečně, dojde k propojení tělíčka a hlavičky, tlaky se vyrovnají, kapalina přeteče zpět do tělíčka a ptáček se opět napřímí. Při předklonu si ale ptáček smočil zobáček ve skleničce s vodou, která stojí před ním, takže se voda z jeho zobáčku zase začne odpařovat a celé se to může opakovat.

Z termodynamického hlediska představuje čínský ptáček tepelný stroj, jehož ohřívač (okolní vzduch) má termodynamickou teplotu T1 a chladič (zobáček) termodynamickou teplotu T2.
Maximální hranice účinnosti tohoto stroje je
éta = (T1 – T2) / T1

vzhledem k velmi malému rozdílu teplot T1 a T2 velmi malá.
Ptáček nepředstavuje perpetuum mobile, protože čerpá energii z vnitřní energie okolního vzduchu.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1.43 (14x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře