求简单的蒸汽机制作方法,家里能做的!

2024-12-22 20:26:04
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回答1:

工具和材料:

易拉罐、铁皮剪或大剪刀、尖嘴钳、打孔器、茶蜡、铝箔、1/8英寸(3.175厘米) 直径的铜管、铅笔或圆木棒、水、碗

1、将易拉罐剪成2.5英寸(6.35厘米)高。从易拉罐底部往上至罐身1/3处,用铁皮剪或剪刀剪开,边缘要平整。

2、用尖嘴钳弯折并卷曲易拉罐边缘。这样做可以使得易拉罐的边缘不那么锋利,不过做一步的时候一定要小心别割伤自己。

3、从内侧往外压罐底,将罐底整平。大多数易拉罐的圆形罐底都会往里凹,你要做的就是用手指或用小瓶子把凹的这一部分往外推。

4、在顶部往下0.5英付(1.27厘米) 处钻两个相对着的孔。钻孔可以用打孔器,也可以用钉子和锤子,孔的直径应略大于1/8英寸(3.175毫米) 。

5、在易拉罐中央放-个茶蜡。将铝箔揉皱,垫在茶蜡的底部及四周,将其固定住。

由于茶蜡-般都是装在小金属罐里面,所以你就不用担心蜡烛油流到易拉罐里面。

6、将一截6-8英寸(15.2-20.3厘米) 长的细铜管的中间部分在-支铅笔上绕2-3匝。这种

直径1/8英寸(3毫米) 的铜管非常容易弯曲,所以应该很容易就能绕在铅笔上。铜管绕

成线圈部分要与易拉罐的直径相当,铜管穿过小孔后,两端还要各留出2英寸(5厘米)

笔直的铜管。

7、将铜管的两头分别插入两个小孔中。将线圈置于蜡烛芯正上方,两端要留出与线圈同样

长度的笔直的铜管。

8、用尖嘴钳将铜管两端弯成90度角。首先将两端笔直的铜管分别朝相反方向弯折90度,然后再分别朝下弯折成直角,使其触到罐底所在水平面。完成后,你就有了-个两端有“喷嘴”的铜管线圈,而线圈部分刚好位于蜡烛芯正上方。

9、将易拉罐置于-碗水中,铜管的两端要浸入水中。易拉罐应像小船-样稳稳地浮在水面上,如果铜管两端无法浸入水中,就尝试在易拉罐中加一些重物,但是要小心别把易拉罐弄沉。

10、在铜管中灌满水。要做到这一点, 最简单的办法就是将铜管的一头置于水中,然后从另-头用嘴吸。另外,你也可以用手指捏住一头, 然后打开水龙头,从另一头灌水。

11、点蜡烛。慢慢地,铜管中的水就会受热并开始沸腾,当水变为蒸汽后,蒸汽就会从两端的“喷嘴”中喷出,使整个装置能够在水中旋转。这就是一个简易的蒸汽机。

回答2:

材料

1. 平底烧瓶(100 mL)一个; 

2. 用来塞住烧瓶瓶口的橡胶(硅胶)塞子一个; 

3. 一根直径约1 mm,长约20 公分的铜丝或铝丝; 

4. 酒精灯;

 5. 内径约3.5 mm 的铝管两根,各长约10cm; 

6. 长约4 cm 的螺丝钉一支; 

7. 铷铁硼稀土磁铁(强力磁铁)二块(直径约2.0 cm,高约0.4 cm 的圆柱体);

8. 载玻片一块; 

9. 白杨木条和木板若干(五金行有售)。


制法

1. 首先,将塞子钻两个洞,再将两根事先弯曲成羚羊角形状的铝管,分别插入塞子的洞中,

塞子再塞住烧瓶瓶口。用铜丝捆绑烧瓶,此铜丝的另一端作成勾子的形状(图一)。

图一:两根羚羊角形状的铝管,分别插入塞子上的两个洞中,塞子再塞住烧瓶瓶口。用铜丝捆绑烧瓶,另一端作成勾子。
2. 取另一根铜丝,一端缠住螺丝钉,另一端也作成勾子。用白杨木制作一个门型支架, 支架横杆中间钻一个直径约10mm的圆洞,用胶带把载玻片黏在圆洞上方,载玻片上方用双面胶黏住铷铁硼稀土磁铁。将螺丝钉尖端伸入圆洞,顶着载玻片,铷铁 硼稀土磁铁即吸住螺丝钉(图二),绑在螺丝钉上的勾子,勾住捆绑在烧瓶上的铜丝,整个烧瓶于是悬空。

图二:铷铁硼稀土磁铁隔着载玻片吸住螺丝钉,绑在螺丝钉上的勾子勾住捆绑在烧瓶上的铜丝。
三、操作
1. 从一侧的铝管注入半满的水,通常强力磁铁可以吸住装满水的烧瓶,但若磁力不足,可以先试一试磁铁能吸住烧瓶的最大水量,再减半水量;
2. 以酒精灯火焰直接加热烧瓶底部,待水沸腾,水蒸汽由两根铝管喷出,烧瓶就开始不停转动(图三)。 

图三:酒精灯火焰直接加热烧瓶底部,水蒸汽由两根铝管喷出,烧瓶就开始不停转动。
四、说明
1. 由于水量不多,又因为玻璃又硬又滑,重力又抵销了一部分向上的磁力,所以螺丝钉和载玻片之间的摩擦力极小,烧瓶稍稍一受到力矩即可转动,用不着高压喷射蒸汽,也就免去了大火猛烈加热带来的危险。
2. 以烧瓶作为容器, 一方面玻璃完全透明,内部水沸腾的情形一目了然,格外吸引学生注意和好奇,而整个希伦引擎的原理和运作的所有细节,不言自明,非常有趣。
3. 另一方面,烧瓶以其对称轴为转轴的转动惯量,比试管以其对称轴为转轴的转动惯量大一些,旋转之后角动量较大,因为角动量守恒之故,旋转时转轴相当稳定,方向不变,不易摇晃,有助于持续加热、从容观察(赏)、以及实验安全的提高。
4. 试管制的希伦蒸汽机,旋转之后角动量较小,也就不容易藉助角动量之守恒来维持转轴稳定,因此比较容易摇晃。
5. 再加上烧瓶重心比较低,若有摇晃,摇晃的频率远低于转动的频率,内部的水又有缓冲的效果(半满时效果佳),摇晃难以持续,整具烧瓶希伦引擎很容易稳定转 动,又因为烧瓶底部较宽,加热区域大,蒸汽量也大,而且水沸腾时水蒸汽也不致于将液态的水一并带出(图四),所以旋转的力矩非常平稳,不会忽大忽小, 并可延长喷发水蒸汽的时间。

作为希伦蒸汽引擎的现代桌上型模型,这项再改良的作品已臻成熟。只要铝管不被堵塞而加热密封在烧瓶中的水,此实验十分安全。若再加装防止烧瓶坠落的装置 (图五);并改用携带型小瓦斯灯,可免除万一打破酒精灯引起的大范围闪燃,且火力较大,瓶底也不会累积碳黑;或把铝管改成玻璃管,除了更显玲珑晶莹之外, 还可直接目视玻璃管是否畅通,安全性更高,甚至可以当成科学精品呢。 

图五:甲为磁铁,乙为螺丝钉,丁为一防坠卡盘,牢牢在螺丝钉上,丙为固定在门型支架上的托架,其中有一孔,容螺丝钉穿过,一旦磁铁吸不住螺丝钉,防坠卡盘被托架托住,烧瓶即不致于坠落。

回答3:

蒸汽这玩意和炮竹一样危险得紧,和谐过节,还是免了吧。