高年級科學小製作 球管式斯特林熱機的做法
請先觀看“球管式斯特林熱機”的視訊演示:
同時也請大家猜想一下它的工作原理應該是什麼呢?
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該裝置(如圖)是利用空氣作為工作物質,用玻璃球作為移氣物體。初始狀態,調節橡皮筋在支柱上的高度,使試管左端低右端高,玻璃球位於左端。點燃酒精燈,在試管右端加熱片刻,管內空氣受熱膨脹,推動注射器的外管逐漸升高,改變了試管的傾斜角度。試管左端升高後,試管內玻璃球向右端滾動。當玻璃球剛滾動到右端時,注射器和試管左端突然下降,球又重新回到試管的左端。之後又重複上述實驗過程,其動作十分有趣。加熱幾秒鐘,當撤掉酒精燈後,它還可以利用試管餘熱工作一段時間。
此裝置巧妙地利用了玻璃球在試管中的滾動來實現空氣的移動;其次,利用了注射器的密封性好,摩擦力小的特性來實現往復運動,使人拍案叫絕!
在該裝置的啟發下,又有人制作了金屬管式的“斯特林”熱機模型(如上圖),其特點在於堅固耐用,更具神祕感,而動作效果與球管式大體相同,
以上示例中的球管式“斯特林”熱機模型由日本學者鹿兒島工作高等專科學校江崎秀司教授製作,金屬管式“斯特林”熱機模型由廣西師範大學科學教育研究所韓長明教授製作。
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