原标题:魔力科学小实验,蜡烛点燃放在铜管下方,接下来的一幕真没想到
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文 | 魔力科学小实验,本文为原创,欢迎关注及转载分享!
当水烧到快要开的时候,或者往杯中倒热水的时候,我们都能看到在容器上方冒出一缕缕的“白烟”。可别小看了这股“白烟”,它的能量大着呢。之前我们用易拉罐做过一个《易拉罐蒸汽机》的实验(点击蓝字回顾),就已见识了它的能量。它为何会这么厉害呢?今天的实验将为你揭晓答案。
实验所需材料
玻璃碗、细铜管、钻孔器、清水、蜡烛
硬纸片、泡沫、注射器、切割垫、点火器

实验操作步骤
1.截取一段细铜管,并拧成可以支撑的圆圈状。


2.取一块圆形的泡沫钻两个小孔,把已打孔的硬纸片粘在上面,铜管两端穿过纸片和泡沫后向外折成90度角,在其末端朝同一方向稍微弯折(这点很重要!!!!)



3.玻璃碗中倒入清水,尽可能保持高水位,插有铜管的泡沫平放在水面。

4.在泡沫中央放置蜡烛并点燃。

现象及原理分析
通过上面的实验我们发现:点燃蜡烛后稍等片刻,原本几乎静止在水面的泡沫和铜管,居然快速的朝一个方向旋转起来了,像极了在水面转动的陀螺。
水中“陀螺”
为什么会出现这种神奇的现象呢?原来,点燃蜡烛加热铜管,管内的水沸腾后产生水蒸气给水一个作用力,因此水也会给铜管一个反作用力,加上铜管末端均朝同一方向弯折,从而推动泡沫装置旋转起来。
简单一句话概括:管内喷出的水蒸气推动了泡沫旋转。
再唠5毛钱的科普
该实验的核心机制在于水蒸气。
水蒸气也叫水汽或者蒸汽,是水 (H 2 O)以气态方式存在的一种表现。当水达到沸点时,水就变成水蒸气。水在沸点以下时,一样的可以缓慢蒸发成水蒸气,比如:
在地上泼一碗水,一会功夫就不见了,就是地面上的水蒸发变成了水蒸气弥散到了空气中。蒸发与沸腾都能够产生蒸汽。
在极低压的环境下(小于0.006大气压),冰会直接升华变水蒸气。水蒸气可能会造成温室效应,是一种温室气体。水蒸气不是能源,也不是二次能源,但是它却可以产生动力,作为机器驱动。
英国是世界上最早进行工业革命的国家,始于18世纪的60年代。瓦特发明的蒸汽机,开创了以机器代替手工工具生产的时代。这不仅是一场技术变革,更是一场深刻的社会变革。工业革命的完成,对资本主义国家、对全世界都产生了深远的影响:
人类自此进入蒸汽时代。
蒸气火车/ 图片源于pixabay
瓦特蒸汽机的发明,加上当时英国煤 铁工业发达,所以英国理所当然的成了最早使用蒸汽推动铁质海轮的国家。十九世纪,很多国家的轮船都利用蒸汽航行在茫茫大海上。随后,煤矿、工厂、火车也都用上了蒸汽机。
遗憾的是,由于当时清帝国没有对西方国家的蒸汽机引起重视,直到1862年7月,我国的第一台蒸汽机才在曾国藩的主导下生产出来。在没有图纸、设备简陋的情况下,历时数月研制出来,实属不易。之后,李鸿章将蒸汽机慢慢推广开来。
从当初的蒸汽轮机、蒸汽火车发展到今天,利用蒸汽作为驱动力的应用越来越少了,但是,人们把蒸汽当做驱动力的技术却还在不断的发展与改进中。
脑洞时间
关于蒸汽,你还知道有哪些具体应用呢?欢迎留言区探讨,咱们下期见!
实验注意事项
本次实验用到锐器,需谨防伤人。加热后的铜管温度极高,小心烫伤。儿童请在成人监护下操作实验,并确保安全。
往期精彩实验回顾:
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