Как да създадете парна машина от импровизирани материали
Как да създадете парна машина от импровизирани материали?
Демонстрация на модела на парната машина Newcomen в действие.
Ще ви трябва: Ръчна въздушна помпа (можете да карате велосипед); облодънна огнеупорна колба с вместимост 1 л със запушалка; дебелостенен гумен маркуч (може да бъде вакуум); стъклена тръба; двупосочен стъклен кран; газов котлон (с разделител) или електрически; тегло 1 кг; кофа с вода и черпак; халс; статив със съединители и лапи.
Инструкция
Можете да направите парна машина от ръчна въздушна помпа. Това изисква парен котел. В нашия експеримент ролята на парен котел се изпълнява от колба с вряща вода. Когато по време на кипене парата измести целия въздух от колбата, затворете колбата. Започваме да охлаждаме парата, като наливаме вода върху колбата. Парата кондензира и в колбата се образува вакуум (ниско налягане). Свързвайки колбата към помпата, създаваме вакуум вътре в цилиндъра, под буталото. Буталото се изтегля в цилиндъра, тъй като атмосферното налягане действа върху него отвън. Разликата в налягането е такава, че буталото може да повдигне тегло от килограм. Според тази схема работи една от първите парни машини, парната машина Newcomen, която изпомпва вода от мините.
За да създадете инсталация, е необходимо да пробиете един от нипелите (смукателния) на ръчната въздушна помпа за безпрепятствено движение на въздуха под буталото. По-добре е да блокирате втория нипел с късо парче маркуч със скоба в края. Можете да използвате помпа за велосипед с по-голямо бутало, за да генерирате повече повдигане. Необходимо е да завъртите кожения маншет на буталото в обратна посока, тъй като помпата ще работи на засмукване. Помпата е монтирана на стойка във вертикално положение, буталния пръттрябва да е в посока надолу. Окачваме тежест на дръжката на помпата. Към клапана на помпата прикрепяме гумена тръба, в края на която монтираме двупосочен вентил. Свързваме другия изход на крана към колбата със същата тръба. Поставете стъклена тръба в тапата на колбата и към нея вече е свързан маркуч. Изходът на третия клапан трябва да се отвори към атмосферата. При липса на кран маркучът от колбата може да бъде свързан директно към помпата, но в този случай е необходима скоба с винт за затваряне на маркуча на първия етап от експеримента. Изходите на клапаните трябва да бъдат организирани така, че на първия етап от експеримента колбата да е свързана с атмосферата (изместване на въздуха от колбата с пара), а на етапа на охлаждане да е напълно запушена. На последния етап кранът трябва да свърже колбата и помпата.
Налейте гореща вода в колбата (за да съкратите процеса на нагряване) и я поставете на печката (ако използвате електрическа печка, ще трябва да вземете кръгла колба с плоско дъно, за да осигурите надежден термичен контакт, но такава колба е по-малко издръжлива). След като доведете водата до кипене, оставете я да заври за минута интензивно, така че парата да измести въздуха над водата и затворете крана. Изключете нагревателя и внимателно прехвърлете колбата в инсталацията. Започваме да охлаждаме колбата над кофа или над леген. Изливайки колбата с вода, предизвикваме кондензация на пара, в пространството на колбата възниква разреждане. Имайте предвид, че водата продължава да кипи, докато се охлажда. Чрез завъртане на крана свързваме колбата с помпата; вакуумът в колбата ще създаде ниско налягане под буталото на помпата, в резултат на което буталото се изтегля и повдига тежестта.