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橡皮筋熱引擎! Rubber Band Heat Engine

2011/11/21 | | 標籤:

引擎是把熱轉成運動的一種裝置,除了傳統的氣體加熱膨脹以外,其實還有其他種方式,例如之前介紹過的熱泳粒子引擎,或是輻射計 Crookes radiometer。這影片是展示怎麼用橡皮筋做出熱引擎(在費曼物理裡有提過這例子)。

一般的橡皮筋是由糾結的高分子所組成的,當加熱時候因為各個分子段可以動的方式更多,所以就像纏的越複雜的線會越小一樣,加溫的高分子橡皮會因為纏的越複雜而收縮拉緊(與一般的熱漲冷縮不同)。影片中的燈可以幫橡皮筋加熱,加熱後的橡皮筋因為收縮所以把那部份的邊緣往中間拉一點,這樣一來重心的位置就向沒有加熱的那邊偏移,一旦重心偏移發生,整體就受到一個力矩開始轉動。

雖然是簡單的原理,不過這樣簡單的設計就能把熱能轉成動能,或許有更多聰明的設計可以在不同的場合(太空或是微小化的元件)做為合適的熱能轉換裝置!

本文原發表於 科學影像 Scimage

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