"Drinkende eend"

Experimentele opstelling van de drinkvogel

• Als je het drinkeend-experiment wilt uitvoeren, heb je in de eerste plaats een glazen hol lichaam nodig met nek en buik, het bovenste uiteinde wordt een eendenkop met een snavel, terwijl het onderste uiteinde van de glazen buishals in de buik afdaalt steekt uit.
• Er moet nu een vloeistof in de buik van de eend zitten met een bijzonder laag kookpunt. In de meeste gevallen wordt ether gebruikt omdat de organische vloeistof bijzonder goed aan de vereiste eigenschappen voldoet. De glazen halsbuis moet zich uiteindelijk tot in de ether uitstrekken.
• Het is vooral belangrijk voor de poging om de vogel vast te zetten op een frame dat het mogelijk maakt om voorover te kantelen. Hiervoor moet er een draaias boven de eendenbuik zijn, waarover het lichaam uiteindelijk kan kantelen.
  instagram viewer
• Een glas water wordt voor de eend gezet, de vogel raakt het water aan met zijn snavel als deze ver genoeg naar voren kantelt. Deze proefopstelling leidt tot onophoudelijk knikken van de eend. Zolang er genoeg water in het glas zit, zal de vogel nooit lijken te stoppen met knikken.

De fysica achter de drinkende eend

In de drinkende eend vinden verschillende processen plaats, die er uiteindelijk toe leiden dat de vogel een soort knikkende perpetuum mobile wordt.

1. Je kunt het eerste proces al met het blote oog zien. Dus de etherkolom stijgt in de glazen nek van de eend. Het fenomeen hierachter is verdamping. De ether verdampt bij kamertemperatuur en de druk in de eendenbuik stijgt, waardoor de ether na verloop van tijd steeds hoger in de keel wordt geduwd.
2. Dat de vogel eindelijk begint te knikken, heeft te maken met de daaropvolgende focusverschuiving. In de begintoestand ligt het zwaartepunt onder de draaiingsas, maar nu glijdt het naar boven en de vogel knikt naar voren totdat hij het water raakt. Zijn snavel wordt vochtig tot nat en het fenomeen verdamping treedt weer op.
3. Verdamping van de snavel verwijdert warmte uit de glazen vogelkop. Dit leidt op zijn beurt tot condensatie van de ether in precies dat gebied, waardoor de druk stijgt.
4. Aan de onderkant is de glazen vogelnekbuis door de kantelbeweging al uit de ether bewogen. De toenemende druk kan dus worden gecompenseerd doordat de buis aan de onderkant open is. Koude ether stroomt nu door de nekbuis in de glazen buik van de eend, zodat deze terugkeert naar zijn oorspronkelijke positie.

• Het knikken gaat verder op het beschreven pad, schijnbaar oneindig, omdat het wordt aangedreven door de warmte van de omgeving. De omgevingswarmte wordt gebruikt als aandrijfenergie. Maar feit is dat de drinkende eend geen echte perpetuum mobile is. Waarom? Dat kan worden geïllustreerd met een verbindingspoging.
• De drinkende eend gebruikt de thermodynamische tweede wet voor zichzelf: hij wint de hare energie van de toenemende entropie, zou moeten betekenen van het toenemende faseruimtevolume, wat resulteert in de verdamping van het water. De toename van het faseruimtevolume is echter niet onbeperkt. Als het systeem gesloten is, is het faseruimtevolume ook beperkt en wordt de pitching duck al snel stop met knikken, want de faseruimte kan niet meer groter worden en de energieproductie stopt komt.
• U kunt dat bewijzen door een stolp over het vogel- en waterglas te plaatsen. In deze afgesloten ruimte bereikt de luchtvochtigheid na verloop van tijd een waarde van 100 procent, de verdamping stopt en daarmee het knikken van de drinkende eend. Als je de vogel weer loslaat, kan hij weer zonder problemen knikken.