„Pití kachny“

Experimentální nastavení pijavého ptáka

• Pokud chcete provést experiment s kachnou na pití, potřebujete především skleněné duté tělo s krkem a břichem, z horního konce se stává kachní hlava se zobákem, zatímco spodní konec hrdla skleněné trubice klesá do břicha vyčnívá.
• Nyní musí být v břiše kachny tekutina, která má obzvláště nízký bod varu. Ve většině případů se používá ether, protože organická kapalina zvláště dobře plní požadované vlastnosti. Skleněná trubice hrdla by měla konečně zasahovat do etheru.
• To je zvláště důležité pro pokus zajistit ptáka na rámu, který mu umožňuje převrhnout se dopředu. K tomu musí být nad břichem kachny osa otáčení, nad kterou se může tělo nakonec naklonit.
• Před kachnu je umístěna sklenice vody, pták se dotkne vody zobákem, pokud se nakloní dostatečně dopředu. Toto experimentální uspořádání vede k tomu, že kachna bez ustání přikývne. Dokud je ve sklenici dostatek vody, pták nikdy nepřestane přikývat.
  instagram viewer

Fyzika za pitnou kachnou

V pitné kachně probíhá několik procesů, jejichž součet nakonec vede k tomu, že se pták stane jakýmsi kývnutím na stroj s neustálým pohybem.

1. První proces již můžete vidět pouhým okem. Etherový sloupec tedy stoupá ve skleněném hrdle kachny. Fenoménem je vypařování. Ether se při pokojové teplotě vypařuje a tlak v kachním břiše stoupá, takže ether je po čase tlačen stále výš do hrdla.
2. Skutečnost, že pták konečně začne přikývat, souvisí s následným posunem zaostření. V počátečním stavu je těžiště pod osou otáčení, ale nyní sklouzne nahoru a pták přikývne dopředu, dokud nenarazí na vodu. Jeho zobák se stává vlhkým až mokrým a opět dochází k jevu odpařování.
3. Odpařování ze zobáku odvádí teplo ze skleněné ptačí hlavy. To zase vede ke kondenzaci etheru přesně v této oblasti, což následně způsobuje zvýšení tlaku.
4. Ve spodní části se skleněná trubice ptačího krku již vyklonila z éteru kvůli naklápěcímu pohybu. Rostoucí tlak lze tedy kompenzovat, protože trubice je dole otevřená. Studený éter nyní proudí krční trubicí do kachního skleněného břicha, aby se vrátil do své původní polohy.

• Kývnutí pokračuje popsaným způsobem, zřejmě na neurčito, protože je poháněno teplem prostředí. Okolní teplo se používá jako energie pohonu. Faktem ale je, že pijácká kachna není skutečný stroj na neustálý pohyb. Proč? To lze ilustrovat pokusem o připojení.
• Pitná kachna sama pro sebe používá termodynamický druhý zákon: Vyhrává její energie ze zvyšující se entropie, by mělo znamenat z rostoucího objemu prostoru prostoru, což má za následek odpařování vody. Zvýšení objemu fázového prostoru však není neomezené. Pokud je systém uzavřen, je také omezen objem fázového prostoru a brzy se stane nadhazovací kachna přestaňte kývnout, protože fázový prostor se již nemůže zvětšovat a výroba energie končí přichází.
• Tuto skutečnost můžete dokázat tím, že na sklenici ptáka a vody položíte zvonek. V této uzavřené místnosti dosahuje vlhkost časem hodnoty 100 procent, vypařování se zastaví a s tím kývnutí pití kachny. Pokud ptáka znovu vysvobodíte, bude moci znovu bez problémů přikývnout.