La cicogna che beve
(tradotto circa letteralmente da:
http://www-toys.science.unitn.it/toys/en-html/en-t-papero.html
.
Un video è anche disponibile a: http://www.wfu.edu/Academic-departments/Physics/demolabs/demos/avimov/bychptr/chptr5_heat.htm
)
L’anatra è composta da due cavità sferiche connesse da un tubo che
parte dal collo e si inserisce nella cavità “addominale” quasi fino al
fondo. Il tutto può ruotare intorno a un asse orizzontale fissato in un
punto conveniente circa a metà strada tra le due cavità.
La cavità inferiore contiene un liquido molto volatile con una tensione
di vapore fortemente dipendente dalla temperatura.
La cavità superiore, la testa dell’anatra, è ricoperta di feltro che
può assorbire acqua.
Se la testa dell’anatra è asciutta, tutto il liquido volatile rimane
nella cavità inferiore e la sua massa tiene il baricentro di tutto il
sistema più basso dell’asse di rotazione. L’uccello resta quindi in
una posizione verticale stabile.
Se bagniamo il feltro della testa, a causa dell’evaporazione dell’acqua,
questa si raffredderà e il liquido all’interno comincerà a salire lungo
il tubo perché la pressione nella camera alta, più fredda, si sarà
abbassata. Così facendo anche il baricentro si alza e, quando supera in
altezza l’asse di rotazione, l’anitra si inclinerà in avanti.
A un certo punto dell’inclinazione, il liquido nell’addome scoprirà
l’imbocco del tubicino e il liquido in esso contenuto ricadrà nella
cavità inferiore facendo così raddrizzare di nuovo l’anitra.
E poi da capo.
Da quanto sopra si capisce che basta bagnare la testa. Il bicchiere d’acqua è superfluo almeno finchè la testa resta sufficientemente bagnata.
E’ chiaro a questo punto che siamo di fronte a una macchina termica “classica”.
Una sorgente calda: l’addome, una sorgente fredda: la testa.
Ecco da dove viene l’energia che fa muovere il papero.