Как создать паровую машину из подручных материалов?

Как создать паровую машину из подручных материалов?
Демонстрация модели паровой машины Ньюкомена в действии.

Понядобится: Насос воздушный ручной (можно велосипедный); круглодонная огнеурпорная колба емкостью 1 л с пробкой; резиновый шланг с толстыми стенками (можно вакуумный); стеклянная трубка; кран стеклянный двухходовой; плитка газовая (с рассекателем) или электрическая; гиря 1 кг; ведро с водой и ковшик; прихватка; штатив с муфтами и лапками.

Инструкция

Уровень сложности: Непросто

1 шаг

Описание опыта

Из ручного воздушного насоса можно сделать паровой двигатель. Для этого необходим паровой котел. В нашем опыте роль парового котла выполняет колба с кипящей водой. Когда при кипении пар вытеснит из колбы весь воздух, закроем колбу. Начинаем охлаждать пар, поливая колбу водой. Пар конденсируется, и в колбе образуется разрежение (низкое давление). Соединив колбу с насосом, мы создаем разрежение и внутри цилиндра, под поршнем. Поршень втягивается в цилиндр, так как снаружи на него действует атмосферное давление. Разность давлений такова, что поршень может поднять килограммовую гирю. По такой схеме работал один из первых паровых двигателей – паровая машина Ньюкомена, откачивавшая воду из шахт.

2 шаг

Постановка опыта.

Для создания установки нужно рассверлить один из ниппелей (отсасывающий) ручного воздушного насоса для беспрепятственного движения воздуха под поршень. Второй ниппель лучше перекрыть коротким куском шланга с зажимом на конце. Можно использовать велосипедный насос с большим диаметром поршня для создания большего подъемного усилия. Необходимо развернуть в противоположную сторону кожаную манжету на поршне, поскольку насос будет работать на всасывание. Насос закрепляется на штативе в вертикальном положении, шток поршня должен быть направлении вниз. На рукоятку насоса вешаем гирю. К вентилю насоса присоединяем резиновую трубку, на конце которой устанавливаем двухходовой кран. Другой выход крана соединяем с колбой такой же трубкой. В пробку колбы нужно вставить стеклянную трубку, а к ней уже подсоединять шланг. Третий выход крана должен открываться в атмосферу. При отсутствии крана можно подсоединять шланг от колбы напрямую к насосу, однако в этом случае потребуется зажим с винтом для перекрывания шланга на первой стадии опыта. Выходы крана нужно организовать так, чтобы на первой стадии опыта колба была соединена с атмосферой (вытеснение паром воздуха из колбы), а на стадии охлаждения – полностью закупорена. На окончательной стадии кран должен соединить колбу и насос.

3 шаг

Наливаем в колбу горячую воду (чтобы сократить процесс нагревания) и ставим ее на плитку (если используется электроплитка, придется взять круглую колбу с плоским донышком для обеспечения надежного теплового контакта, однако такая колба менее прочная). Доведя воду до кипения, даем ей минуту интенсивно покипеть, чтобы пар вытеснил воздух над водой, и перекрываем кран. Выключаем нагреватель и осторожно переносим колбу к установке. Начинаем охлаждать колбу над ведром или над тазом. Поливая колбу водой, вызываем конденсацию пара, в пространстве колбы возникает разрежение. Заметим, что вода при охлаждении продолжает кипеть. Поворотом крана соединим колбу с насосом – разрежение в колбе создаст под поршнем насоса низкое давление, в результате чего поршень втягивается и поднимает гирю.

Обсуждение

028_micro
Рейтинг
  1. +
  2. 0
SeasonedMan (23:15 14.07.2010)

Автор – к.т.н.? Инженер? Учитель физики? В любом случае инструкция хороша. Кто в школе на физике не прошел тему парового двигателя, то есть прекрасная возможность восполнить этот пробел. И запомнить уже на всю жизнь. Глядишь, а где-нибудь и сгодится.

Avatar_micro
Рейтинг
  1. +
  2. 0
iacorek (22:21 27.03.2011)

Да, но колбы нельзя считать подручным материалом)

Ваш комментарий

Запросить инструкцию

Не нашли нужную пошаговую инструкцию?
Возможно, что кто-то из посетителей сайта сможет помочь. Оставьте запрос прямо сейчас, если Вы уверены, что эта тема ещё не освещена на нашем проекте!

Рейтинг
  1. +
  2. 2
2
6183