文档介绍:奇特的斯特林发动机
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准备材料 木板和金属丝做的支架、酒精灯、带橡胶塞的试管、玻璃注射器、玻璃球、橡皮筋、气门芯。 制作过程 1. 在橡胶塞的正中钻一个小孔,穿一根细铜管,铜管尾端向下弯曲。
2. 用一小段气门芯将铜管尾端与注射器连接在一起,注射器要用活塞运动阻力很小的玻璃注射器。连接完成后,检查注射器的气密性。
3. 试管内装入几颗玻璃球,塞上橡胶塞,斯特林发动机的主体就完成了!
4. 用一根橡皮筋从中间位置将试管套在支架上,并用双面胶把玻璃注射器的活塞底面粘在木板上,完成安装工作。
5. 用试管、玻璃球和注射器制作的斯特林发动机,制作过程简单,难点在于调试。初始状态要让试管保持水平,并略微向橡胶塞一侧倾斜。拔出橡胶塞,调节注射器活塞伸出的长度,然后再塞紧橡胶塞,反复调节,直到试管保持很小的倾角。
6. 初始状态调节完毕后如图6,试管以支架为轴,略微向橡胶塞一侧倾斜,因此玻璃球都滚动到了橡胶塞一侧。这时用酒精灯加热试管的另一端,试管内的空气受热后体积膨胀,通过细铜管,推动注射器。注射器的套筒被推动向上运动,改变试管的倾角,超过平衡位置以后,玻璃球就会向试管的另一端滚动。(注意:用酒精灯加热试管要符合实验室操作规范,先用酒精灯外焰均匀预热试管,防止炸裂,再把酒精灯放在固定位置加热试管。)
7. 图7是玻璃球都滚动到试管另一端的情形。如果经过较长时间的加热,试管的倾角仍然没有改变,说明空气膨胀所产生的推动力不足以推动橡胶塞一侧向上运动。这时可以在注射器的活塞下面垫一些硬纸板,让试管水平倾角更小一些,这样需要的推动力也就更小。反复调整,直到注射器开始向上运动。
在玻璃球滚动到酒精灯一侧时,情况就变得很有意思。因为玻璃球把试管内的空气都“挤”到另一侧了,此时虽然酒精灯仍然在加热试管,但是无法加热空气。试管内的空气会散热降温,体积收缩,压力降低,导致注射器套筒向下运动,试管重新向橡胶塞一侧倾斜,玻璃球重新滚动回来,整个装置重新回到步骤6的状态。
重新进入步骤6的状态以后,酒精灯能够再次加热空气,于是空气体积膨胀、压力增加,推动