【饮水鸟原理】

饮水鸟原理是一种遵守热力学定律的典型热机 , 它之所以能不停地点头喝水 , 是因为它利用了一些复杂的物理学原理 。饮水鸟的头和躯体分别为两个薄壁玻璃球( 以下简称“上球”和“ 下球”) , 其间以一根玻璃管连通 , 内装乙醚液体 , 构成一个密闭容器 。由于乙醚液体易挥发 , 因此液面上方充满乙醚的饱和气 。鸟头四周包有一层易吸水的布 。平时 , 鸟身略向前倾 。启动时给鸟头滴少许水 , 布上的水在蒸发时大量吸热 , 使上球内的乙醚饱和气在降温的同时降压 , 又因为温度降低乙醚蒸汽变得过饱和了 , 有少量乙醚蒸汽凝结成液体 , 乙醚蒸汽的量变少 , 气体体积进一步缩小 , 并放热阻止温度降低 , 此时下球中的饱和气压大于上球中的气压 , 下球中的乙醚液体沿玻璃管往上压 , 下球压强变小 , 里面的蒸汽变的不饱和 , 少量乙醚气化 , 下球里的乙醚蒸汽的量变大 , 同时从乙醚液体吸热 , 于是整个鸟的重心上移 , 从而打破了支点的平衡状态 。鸟身随上升的乙醚液体逐渐前倾 , 当鸟嘴接触液面时 , 上下球刚好通过玻璃管连通 , 下球中的部分气体进入上球 , 两部分气体混合 , 当上、下球中压强一致时 , 失去气体压力支持的液体将在自身重力的作用下倒流回下球 , 饮水鸟的重心再次下移 , 于是渐渐直立起来 , 回到初始状态 。由于喝水时 , 鸟嘴接触水面 , 沾湿了裹鸟头的布 , 于是它又开始喝水 。饮水鸟内部变化的原理与超导体热管一样 , 通过气化液化传递热能 , 实际蒸汽的温度并无大的变化 。
