██ 神奇 “ 喝水永动鸟 ” --- 让 爱因斯坦 也吃惊的玩具██

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中国古代玩具“饮水鸟”类似永动机的状态曾经让大科学家爱因斯坦也惊叹不已。“饮水鸟”的形象最后一次公开出现是在上世纪30年代时一本国外的科普读物上，之后就销声匿迹了。这只神秘的“饮水鸟”发明于什么时候？不可考；民间是否还有流传？不知道。借助当时的一些资料，我们找到了一些关于这种玩具的零星记忆。

























原理编辑这种玩具不是一种利用环境中热能的第二类永动机。”饮水鸟“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于热的超导体热管一样，通过气化液化传递热能，实际蒸汽的温度并无大的变化。

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工作流程编辑a.头部受冷，气压下降，尾部的液体因为吸力沿颈部上升。这样头的重量在增加，尾部的重量在减轻，重心位置发生变化，当重心超过脚架支点而移向头部时，鸟就俯下身到平衡位置。这个位置可以通过鸟嘴的重量来调试。
b.头部降低，内部发生两个变化。一是“饮水鸟”的嘴浸到了水，这样鸟头被打湿。二是上下的蒸汽区域连通，两部分气体混合，没有了气压差，但由于吸收了周围空气的热量，蒸汽的温度略有上升。这时上升到头部的液体，在本身的重量作用下流向下端尾部。
c.尾部变重，头部向上翘，液体全部集中到尾部，同时，头部的蒸汽因为刚粘到的水又开始冷却。
原来“饮水鸟”头部不断蒸发所吸收的周围空气的热量，就是这奇妙的“饮水鸟”能够活动的原动力。。[1]

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国外资料
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美国贝尔实验室的Miles V. Sullivan和George H. Shackley于1946年在美国申请了专利。专利号为U.S. Patent 2,402,463。
但早在1936年，前苏联的别莱利曼写的《趣味物理学续编》就已经提到这个玩具，因此真实的发明时间应该早于上个世纪30年代。Miles V. Sullivan和George H. Shackley应是最先将其申请为专利的人，但并不是最初的发明人。

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