Termodynamický pták – tepelný stroj

19.09.2014 00:00

Určitě jste už někde viděli to malé skleněné "perpetuum mobile". Nemá žádný pohon, a přece pořád zobe! Jak je to možné? Tělíčko ptáka je naplněné obarveným etherem, zobáček je omotán savým papírem nebo látkou. Je-li zobák suchý, má celý ptáček stejnou teplotu a tlak nasycených par v hlavě je stejný jako v zadečku. Situace se změní, je-li zobák mokrý. Odpařování vody, zrychlené kývavými pohyby ptáka, způsobuje ochlazení hlavy a snížení tlaku nasycených par v hlavě – mezi hlavou a zadečkem se vytvoří tlakový gradient, vedoucí k nasávání kapaliny. Se zvyšováním hladiny v "krku" ptáka se mění jeho těžiště, takže se ptákova hlava sklání, až se (ve vodorovné poloze) zobák namočí do vody v nádobce. Zároveň dojde k obnažení dolního konce trubice v zadečku a propojení hlavy a zadečku, tlaky se vyrovnají, hladiny také a pták se opět vztyčí. Pták přestává pracovat ve dvou případech: při 100%ní vlhkosti vzduchu (nedochází k odpařování) a při nízké hladině vody v nádobce (suchý zobák). Pokud se voda v nádobce nahradí ethanolem nebo jinou těkavější kapalinou, pohybuje se termodynamický pták rychleji.

 

Fázové rovnováhy:            Tlak nasycené páry, závislost na teplotě

Stavové chování:                Změna skupenství

Termochemie:                     Tepelný stroj