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Mit diesem Instrument können weder Liebe noch Temperatur oder Temperament bestimmt werden. Der englische Ausdruck "handboiler" trifft am ehesten, auch wenn damit keine Hände gekocht werden können. Aber wenn man das untere Glasgefäß mit der Hand umfasst und erwärmt, steigt die Flüssigkeit nach oben und beginnt im oberen Teil zu brodeln. Wird der obere Teil wärmer als der untere, fließt sie wieder zurück. | |
| Es gibt viele Variationen mit allerlei gewundenen hochlaufenden Röhrchen, verschiedenfarbigen Flüssigkeiten oder sogar "Unanständiges". |  |
Aus einem Katalog: "Man umfasst das Thermometer am unteren Bereich fest mit beiden Händen. Erwärmt sich dadurch das Glas, sprudelt die rote Flüssigkeit aus dem kleinen Glas-Penis im oberen Bereich. Ein SUPER-GAG !!!" |
| Im Inneren befindet sich keine Luft, sondern nur eine Flüssigkeit und deren gesättigter Dampf. Normalerweise herrscht in dem Behälter ein Unterdruck, da der Siedepunkt der verwendeten Flüssigkeiten über der normalen Raumtemperatur liegt. | Die Flüssigkeit hat eine möglichst große Abhängigkeit des Dampfdruckes von der Temperatur. Wird die Flüssigkeit im unteren Behälter erwärmt, verdampft etwas davon, der Dampfdruck steigt und die Flüssigkeit wird nach oben gedrückt. Im oberen Teil ändert sich der Druck nicht, da eine entsprechende Menge Dampf kondensiert. Der Dampfdruck ist charakteristisch für eine Flüssigkeit. | Wichtig ist also nicht nur die Temperatur unten, sondern die Temperaturdifferenz unten / oben. Flüssigkeit kann auch nach oben steigen, wenn der obere Behälter abgekühlt wird: Dampf kondensiert und es entsteht ein Unterdruck. Bei gleicher Temperatur unten/oben wird die Flüssigkeit per Schwerkraft nach unten fließen. |
| Für viele Flüssigkeiten gilt ausreichend genau (innerhalb kleiner Temperaturdifferenzen) für den Dampfdruck p:
log p = - a / T - b bzw. p = 10(-a / T + b)
p = Dampfdruck in Pa, T = Temperatur in K, a und b sind Flüssigkeitskonstanten. |
Bei Wasser ist der Zusammenhang komplizierter und seine Dampfdrucke sind in Tabellenwerken aufgelistet. Eine Druckzunahme delta_p kann die Flüssigkeit um die Höhe delta_h=delta_p/(d*g) anheben (d = Dichte, g = Erdbeschleunigung). Bei 20o C gilt: |
| Substanz ------------------- |
a [K] --------- |
b [] ----------- |
d [g cm-3] ---------- |
delta_h / delta_T [cm K-1] ------------------- |
| Diethylether | 1657 | 10.492 | 0.71 | 43.0 |
| Methylenchlorid | 1698 |
10.497
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1.33 | 17.2 |
| Methanol | 2077 | 11.206 | 0.79 | 9.2 |
| Ethanol | 2257 | 11.462 | 0.79 | 4.4 |
| Am besten wäre Diethylether, aber bei Glasbruch besteht Explosionsgefahr und es ist ein Narkotikum. Methylenchlorid ist gesundheitsschädlich. | Heute wird oft das ungünstige Methanol verwendet. Ethanol oder Wasser sind noch schlechter geeignet. |
 US-Patent Nr. 2402463 (1946) |
Die trinkende Ente wackelt unablässig hin und her, und ab und an senkt sie ihren Schnabel in ein bereitgestelltes Glas mit Wasser. Sie macht dies scheinbar ohne Energiezufuhr und lässt an ein Perpetuum Mobile denken.
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| Durch die Verdunstungswärme des feuchten Kopfes kühlt er ab (mit Alkohol geht es besser als mit Wasser) und es kondensiert etwas Dampf. Der entstehende Unterdruck zieht Flüssigkeit durch das unten eintauchende Röhrchen nach oben. Dadurch wandert der Schwerpunkt ebenfalls nach oben. | Es entsteht ein instabiles Gleichgewicht und die Ente kippt nach vorne (dank der speziellen Halterung nicht nach hinten). Die beiden bisher getrennten Dampfvolumina kommen nun zusammen, die Flüssigkeit fließt wieder zurück in den unteren Teil der Ente. Der Schwerpunkt wandert abwärts, die Ente richtet sich auf und das Spiel beginnt von neuem. |
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Da es wie beim Liebesthermometer nur auf die Temperaturdifferenz unten / oben ankommt, bewirkt auch eine Erwärmung des Bauches denselben Effekt. Mittels einer warmen Lampe kann eine "Wüsten-Ente" erzeugt werden. Anhauchen des Bauches kann ebenfalls Wirkung zeigen. |
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http://www.backstreet.demon.co.uk/oddstuff/drinkingbirds/drinkingbirds.htm
(Link defekt) http://sci.vu.edu.au/~drw/dippybird/Dippybird.html http://nicholnl.wcp.muohio.edu/DingosBreakfastClub/DippyBird/DrinkingBird1.html |
| Wally Minto hat 1975 sein Wunderrad erdacht und will keine Unterstützung hochindustrialisierter Staaten: er schenkt seine Idee der Welt. Jedermann kann und soll es nachbauen. Eine einfache Maschine, etliche Flüssigkeiten mit niedrigem Siedepunkt kommen in Frage (Propan, Freon, Alkohol). Sie muss gemächlich rotieren. Wird sie zu schnell, kann sie anhalten, um eine genügend große Temperaturdifferenz innerhalb ihrer Behälter aufzubauen. | |
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| Das Wunderrad des Wally Minto ist allerdings 100 Jahre vor ihm erdacht worden: 1874 beschreibt ein Herr Bernardi eine Vorrichtung unter der Bezeichnung "thermometrische Schaukel" und dachte ebenfalls an eine technische Nutzung. Er konstruierte aus drei dieser Schaukeln ein "thermomotorisches Rad", welches sich kontinuierlich drehen kann. |  |
| Funktioniert per Wärmestrahlung. |  |
Am besten im Sommer oder mit entsprechender Beleuchtung. |
| http://www.genuineideas.com/HallofInventions/SolarFerrisWheel/solarferriswheel.html | ||
| Eine nackte Ente für heiße Sommertage: http://www.scitoys.com/scitoys/scitoys/thermo/thermo.html |
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| Eine genaue Beschreibung von Verdunstungskraftmaschinen ist in den Beiträgen von Schlichting und Ucke nachzulesen, samt der ernüchternden Erkenntnis, dass dies keine alternative Energiequelle sein kann. | ||
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Schlichting, H. Joachim: Der trinkende Storch - eine Verdunstungskraftmaschine Praxis der Naturwissenschaften - Physik 41/2, 22 (1992) |
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| Ucke, Christian; Schlichting, Hans-Joachim: Der Kaffee-Kugelschreiber oder das Liebesthermometer Physik in unserer Zeit 26 (1995), Heft 4,192-193 |
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| Güémez, J.; Valiente, R.; Fiolhais, C.; Fiolhais, M.: Experiments with the drinking bird Am. J. Phys. 71 (12), December 2003 |
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| Güémez, J.; Valiente, R.; Fiolhais, C.; Fiolhais, M.: Experiments with a sunbird Am. J. Phys. 71 (12), December 2003 |
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| Güémez, J.; Valiente, R.; Fiolhais, C.; Fiolhais, M.: A Big Sunbird THE PHYSICS TEACHER, Vol. 42, May 2004 |
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| Eine echte Verdunstungs-Ente, die nur alle paar Stunden trinkt: | ||
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Abraham, Nadine; Palffy-Muhoray, Peter: A dunking bird of the second kind Am. J. Phys. 72 (6), June 2004 |
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Letzte Änderung 20.2.2005 |