"Patka koja pije"

Eksperimentalno postavljanje ptice za piće

• Ako želite provesti eksperiment s patkom za piće, prvenstveno vam je potrebno stakleno šuplje tijelo s vratom i trbuhom, gornji kraj postaje pačja glava s kljunom, dok se donji kraj vrata staklene cijevi spušta u trbuh strši.
• Sada mora biti u trbuhu patke tekućina koja ima posebno nisko vrelište. U većini slučajeva koristi se eter jer organska tekućina posebno dobro ispunjava tražena svojstva. Staklena cijev za vrat trebala bi se konačno produžiti u eter.
• Posebno je važno za pokušaj pričvršćivanja ptice na okvir koji joj omogućuje prevrtanje prema naprijed. Da biste to učinili, mora postojati os rotacije iznad patkinog trbuha, preko koje se tijelo na kraju može nagnuti.
• Čaša vode stavljena je ispred patke, ptica dodiruje vodu kljunom ako se dovoljno nagne naprijed. Ovakav način ispitivanja dovodi do toga da patka neprestano kima. Sve dok u čaši ima dovoljno vode, čini se da ptica nikada neće prestati kimati.
  instagram viewer

Fizika iza patke koja pije

U patki za piće odvija se nekoliko procesa, čiji zbroj na kraju dovodi do toga da ptica postane neka vrsta kimnućeg vječnog stroja za kretanje.

1. Prvi proces već možete vidjeti golim okom. Tako se eterski stup diže u stakleni vrat patke. Fenomen koji stoji iza ovoga je isparavanje. Eter isparava na sobnoj temperaturi, a tlak u pačjem trbuhu raste, pa se eter s vremenom sve više gura u grlo.
2. Činjenica da ptica konačno počinje kimati ima veze s naknadnim pomakom u fokusu. U početnom stanju, težište je ispod osi rotacije, ali sada klizi prema gore i ptica kima naprijed sve dok ne udari u vodu. Kljun mu postaje vlažan i ponovno se pojavljuje fenomen isparavanja.
3. Isparavanjem iz kljuna uklanja se toplina iz staklene ptičje glave. To pak dovodi do kondenzacije etera upravo u tom području, što opet dovodi do povećanja tlaka.
4. Na dnu se staklena cijev s ptičjim vratom već pomaknula iz etera zbog naginjanja. Povećani tlak stoga se može kompenzirati jer je cijev otvorena pri dnu. Hladni eter sada teče kroz cijev vrata u patkin stakleni trbuh tako da se vraća u prvobitni položaj.

• Klimanje glavom nastavlja opisanim putem, očito u nedogled, jer ga pokreće toplina okoliša. Toplina okoline koristi se kao pogonska energija. No, činjenica je da patka za piće nije pravi vječni stroj za kretanje. Zašto? To se može ilustrirati pokušajem povezivanja.
• Patka za piće koristi drugi termodinamički zakon za sebe: pobjeđuje njezin energije iz povećanja entropije, treba značiti iz povećanja volumena faznog prostora, što rezultira isparavanjem vode. Međutim, povećanje volumena faznog prostora nije neograničeno. Ako je sustav zatvoren, volumen faznog prostora je također ograničen, a patka uskoro postaje prestanite kimati jer se fazni prostor više ne može povećati i proizvodnja energije prestaje dolazi.
• Tu činjenicu možete dokazati stavljanjem zvona na pticu i čašu s vodom. U ovoj zatvorenoj prostoriji vlaga s vremenom doseže vrijednost od 100 posto, isparavanje prestaje, a s njom i klimanje patke za piće. Ako ponovo oslobodite pticu, moći će ponovno kimnuti bez problema.