Источником тепла в нашей демонстрации служит парафиновая свеча. Надо сказать, что в "Занимательной физике" авторы опыта кораблика на паровой тяге советуют использовать в качестве топлива одеколон. Несмотря на необычность, этот ход оправдан тем, что удельная теплота сгорания спирта почти в 3 раза выше, чем у парафина! Другими словами, ждать закипания воды в случае парафиновой свечи придется намного дольше.
Рабочее тело турбины (скорлупа) готово и теперь мы приступаем к сборке установки. Продеваем нить сквозь отверстия, например, при помощи иглы подходящей длины. Заполняем рабочее тело водой. Для этого можно использовать корпус шариковой ручки, как у нас. Закрепляем конец нити на подвес. Расстояние от пола до турбины подбираем таким образом, чтобы пламя горелки не оставляло копоти на скорлупе.
Несмотря на доступность компонентов, опыт довольно тудоемкий - получить пустую скорлупу с нужными отверстиями довольно сложно. Для начала хорошенько встряхнем полное яйцо, чтобы сделать его внутренности максимально однородными. Отмечаем будущие отверстия на скорлупе маркером. При помощи острого конца самореза аккуратно, скребущими движениями, без нажима, производим углубление в скорлупе. Расширяем получившееся отверстие. Вытерев насухо временно заклеиваем его лейкопластырем. Аналогично поступаем для получения второго отверстия, снимаем пластырь с первого. Создавая разность давлений в одном из отверстий, освобождаем яичную скорлупу. Прокаливая пустую скорлупу над свечой, избавляемся от пленки. Будьте внимательны - при нагреве скорлупы очень легко получить ожоги!
Наш опыт, как и у Герона, также будет основан на движении рабочего тела турбины за счет направленных в разные стороны быстрых потоков водяного пара. Однако резервуар и рабочее тело мы, для простоты, совместим воедино. Для воплощения идеи нам понадобится пустая яичная скорлупа, нить и источник тепла (мы используем парафиновую свечу).
Идея реактивного движения за счет пара была настолько привлекательна, что даже великому Исааку Ньютону приписывали создание автомобиля на паровом двигателе:
Согласно легенде, создание первой паровой турбины приписывается Герону Александрийскому. Конструкция Герона представляла собой резервуар с водой и рабочее тело - полый шар на подвесе с отведенными в сторону трубами. При закипании воды в резервуаре, потоки пара устремлялись сначала в шар, а затем по отведениям, тем самым придавая вращение рабочему телу.
Демонстрация принципа действия паровой турбины. Этот опыт по физике может быть полезен школьникам по темам "Тепловое расширение тел", "Реактивное движение" и прочих. Идея опыта позаимствована из замечательной книги Якова Исидоровича Перельмана "Занимательная физика".
- Содержимое по тегу: Ньютон
Комментариев нет:
Отправить комментарий