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喝水鳥及愛情溫度計

桌上有一隻很可愛的喝水鳥。在鳥的前方放一杯水,將鳥嘴用水浸濕,鳥便會重複做喝水的動作。喝水鳥的行為可以用氣體動力論(Kinetic theory of gases)解釋。 喝水鳥的身體內盛乙醚液體。乙醚在室溫即可揮發成乙醚蒸氣。鳥嘴浸濕後頭部會散熱,因此頭部溫度降低。依據氣體動力論,氣體溫度愈低壓力愈小。乙醚氣體對溫度極為敏感,溫度略降,壓力即大幅降低。因此喝水鳥頭部的氣壓小於底部的氣壓。頭部與底部的氣壓差使乙醚液體沿著喝水鳥的身體向上爬。當鳥的重心移至頭部,鳥便會低下頭喝水,此時乙醚液體沿著鳥的身體流回底部,重心再回到底部,鳥便抬起頭。如此喝水鳥便可重複做喝水動作。 另外一個有趣的玩具是愛情溫度計。愛情溫度計是一個內盛乙醚液體的玻璃瓶。將愛情溫度計放在手掌心,乙醚液體便會沿著玻璃管向上爬。愛情溫度計的原理與喝水鳥相同。如前文所述,乙醚在室溫即可揮發成乙醚蒸氣。乙醚蒸氣對溫度極為敏感,溫度略升,壓力即大幅增加。手掌心的溫度使玻璃瓶底部的乙醚蒸氣溫度上升壓力增加,因此玻璃瓶下端的氣壓比上端的氣壓高。上下兩端的壓力差使乙醚液體沿著玻璃管向上爬。手掌溫度越高,乙醚爬升速度越快。試試看你的愛情溫度吧。
 
 
桌上有一隻很可愛的喝水鳥。在鳥的前方放一杯水,將鳥嘴用水浸濕,鳥便會重複做喝水的動作。喝水鳥的行為可以用氣體動力論(Kinetic theory of gases)解釋。

喝水鳥的身體內盛乙醚液體。乙醚在室溫即可揮發成乙醚蒸氣。鳥嘴浸濕後頭部會散熱,因此頭部溫度降低。依據氣體動力論,氣體溫度愈低壓力愈小。乙醚氣體對溫度極為敏感,溫度略降,壓力即大幅降低。因此喝水鳥頭部的氣壓小於底部的氣壓。頭部與底部的氣壓差使乙醚液體沿著喝水鳥的身體向上爬。當鳥的重心移至頭部,鳥便會低下頭喝水,此時乙醚液體沿著鳥的身體流回底部,重心再回到底部,鳥便抬起頭。如此喝水鳥便可重複做喝水動作。

另外一個有趣的玩具是愛情溫度計。愛情溫度計是一個內盛乙醚液體的玻璃瓶。將愛情溫度計放在手掌心,乙醚液體便會沿著玻璃管向上爬。愛情溫度計的原理與喝水鳥相同。如前文所述,乙醚在室溫即可揮發成乙醚蒸氣。乙醚蒸氣對溫度極為敏感,溫度略升,壓力即大幅增加。手掌心的溫度使玻璃瓶底部的乙醚蒸氣溫度上升壓力增加,因此玻璃瓶下端的氣壓比上端的氣壓高。上下兩端的壓力差使乙醚液體沿著玻璃管向上爬。手掌溫度越高,乙醚爬升速度越快。試試看你的愛情溫度吧。

資料提供

海洋大學光電科學研究所 周祥順 教授
E-mail:hschou@mail.ntou.edu.tw
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