إن طائر الشرب أو طائر سيبي هو لعبة علمية شهيرة تتميز بطائر زجاجي يغمس مراره المنقار في الماء بشكل متكرر. فيما يلي تفسير لكيفية ذلك تعمل لعبة العلوم هذه.
ما هو طائر الشرب؟
اعتمادًا على المكان الذي تعيش فيه ، قد ترى هذه اللعبة تسمى طائر الشرب ، أو ارتشف الطيور ، أو الطيور المنعزلة ، أو الطيور الصغيرة ، أو الطيور الصغيرة التي لا تشبع. يبدو أن أول إصدار للجهاز أنتج في الصين حوالي عام 1910-1930. تعتمد جميع إصدارات اللعبة على محرك حراري من أجل العمل. يؤدي تبخر سائل من منقار الطائر إلى خفض درجة حرارة رأس اللعبة. يخلق التغير في درجة الحرارة فرقًا في الضغط داخل جسم الطائر ، مما يجعله يؤدي عملًا ميكانيكيًا (يغمس رأسه). الطائر الذي يغمس رأسه في الماء سيستمر في الغمس أو التمايل طالما كان الماء موجودًا. في الواقع ، يعمل الطائر طالما أن منقاره رطب ، لذلك تستمر اللعبة في العمل لفترة من الوقت حتى إذا تم إزالتها من الماء.
هل طائر الشرب آلة حركة دائمة؟
في بعض الأحيان يُطلق على طائر الشرب اسم آلة الحركة الدائمة ، ولكن لا يوجد شيء اسمه الحركة الدائمة ، والذي ينتهك قوانين الديناميكا الحرارية. يعمل الطائر فقط طالما أن الماء يتبخر من منقاره ، مما ينتج عنه تغير في الطاقة في النظام.
ما هو داخل طائر الشرب؟
يتكون الطائر من مصباحين زجاجيين (الرأس والجسم) متصلين بواسطة أنبوب زجاجي (رقبه). يمتد الأنبوب إلى اللمبة السفلية تقريبًا حتى قاعدته ، ولكن الأنبوب لا يمتد إلى اللمبة العلوية. عادة ما يكون السائل في الطائر هو ثنائي كلورو ميثان ملون (كلوريد الميثيلين) ، على الرغم من أنه أقدم قد تحتوي إصدارات الجهاز على ثلاثي كلورو ميثان فلوروميثان (لا يستخدم في الطيور الحديثة لأنه كذلك CFC).
عندما يتم تصنيع طائر الشرب ، تتم إزالة الهواء داخل المصباح بحيث يمتلئ الجسم ببخار السائل. المصباح "الرأس" يحتوي على منقار مغطى بمادة لباد أو مادة مماثلة. إن الشعور مهم لعمل الجهاز. يمكن إضافة العناصر الزخرفية ، مثل العيون أو الريش أو القبعة إلى الطائر. يتم ضبط الطائر على محور متقاطع قابل للتعديل مثبت على أنبوب العنق.
القيمة التربوية
يستخدم طائر الشرب لتوضيح العديد من المبادئ في الكيمياء والفيزياء:
- الغليان و تركيز [يحتوي ثنائي كلورو ميثان على درجة غليان منخفضة تبلغ 39.6 درجة مئوية (103.28 درجة فهرنهايت)]
- قانون الغاز المشترك (ال علاقة متناسبة بين الضغط ودرجة الحرارة من الغاز في حجم ثابت)
- قانون الغاز المثالي (العلاقة النسبية بين عدد جزيئات الغاز والضغط في حجم ثابت)
- عزم الدوران
- مركز الكتلة
- عمل شعري (فتل الماء في اللباد)
- درجة حرارة المصباح الرطب (يعتمد اختلاف درجة الحرارة بين مصابيح الرأس والجسم على الرطوبة النسبية للهواء)
- توزيع ماكسويل-بولتزمان
- حرارة التبخر / حرارة التكثيف
- عمل المحرك الحراري
سلامة
طائر الشرب المختوم آمن تمامًا ، لكن السائل الموجود داخل اللعبة ليس سامًا. تمتلئ الطيور الأكبر سنا بسائل قابل للاشتعال. ثنائي كلورو ميثان في الإصدار الحديث غير قابل للاشتعال ، ولكن إذا انكسر الطائر ، فمن الأفضل تجنب السائل. يمكن أن يسبب ملامسة ثنائي كلورو ميثان تهيج الجلد. يجب تجنب الاستنشاق أو الابتلاع لأن المادة الكيميائية عبارة عن مادة مُطفرة ، وماسخة ، وربما مادة مسرطنة. يتبخر البخار ويتشتت بسرعة ، لذا فإن أفضل طريقة للتعامل مع لعبة مكسورة هي تهوية المنطقة والسماح للسائل بالانتشار.