跳转到路径导航栏
跳转到正文内容

生机勃勃的能量(组图)

http://www.sina.com.cn  2006年08月16日 09:41  《小爱迪生》 

  你只要随便往窗外望一眼,就能发现一些运动的物体。也许你看见的是一只可爱的猫咪在追老鼠,或者是顽皮的孩子在追狗,或者是邻居们在嬉戏打闹,更有甚者,还可能是有人被杀手追杀也说不定。不管怎样,这些人都有一个共同的特征,那就是……

  千万不要炫耀你的知识。动能是运动能量的科学术语,你所做的每一个动作都是受了动能的驱使。

  你肯定不知道!

  任何—种形式的动能都会导致热能的丢失,如果你不相信我说的话,那炊就可以跑步试试……

  机器动起来也会损失热量,关于这一点,你在第86页就会知道了。动能可以使坦克和小汽车以及彗星等,一切东西动起来,真的,不骗你。它甚至可以在海中掀起巨大的波浪。海边的山体滑坡可以产生极大的动能,掀起的巨浪可以吓死人。这些巨浪从海面上气势汹汹地、一个接一个地猛扑过去,可以从海的这一边到达海的那一边,浪的高度可以达到500米!吓人吧?但是不用害怕,像这么大的浪几万年才可能见到一次。好了,不说它了,现在可以教教你怎么制作一个模拟巨浪,保征不会过分损害你们家的房子。

  你要不要来探索动能是怎么起作用的?

  你需要做的事情:

  1.等到天黑后,把手电筒打开,从离洗碗盆大约60厘米的高处往下照。

  2.稍微拧开一点儿水龙头,让一滴水从上面滴下来(或者你也可以在手上蘸点儿水,让它在洗碗盆30厘米高处往下滴)。

  你看到了什么?

  a)水波从中心向四周扩散,最后完全消失。

  b)水波从四周向中心聚拢。

  c)水波从中心向四周扩散,然后再从四周反弹回来。

  答案:

  c)不知你是否注意到了,水波反弹回来时会产生一种不易察觉的波纹。水滴从上往下掉,落入水中时会产生动能,在水面上形成水波,水波向四周扩散的过程就是分解动能的过程,它到达盆壁时,动能已经被分解得很小了,所以波纹在返回中心时就没有刚开始向四周扩散时那么明显了。

  你肯定不知道!

  声能也是一种动能在空气中产生的波浪(就像水波一样),它是由声音引起的——比如当你聆听你最喜欢的音乐时,就会产生声能。

  有魔法的机器

  用手工操作机器可以节约大量的能源,能够使生活变得更简单。比如说,使用开盖器去开一个盖子就比另一种方法要少用好多能量……

  但是很多机器都不需要很多人工能量,而是需要用燃料来开动和操作。现在就让我们去看一看祖先们用的都是些什么燃料机器……

  编者的话:

  我们实在想不出来这种发明到底有什么用处,但是希罗不光只有这—个发明,他还设计出一种蒸汽门,人们不用碰门就可以开关门。风车是他的第三个发明。

  这个创意说明,罗马人的蒸汽技术可能要更早一些。你可能认为,罗马人也许还造出了蒸汽火车、蒸汽轮船等等,实际上他们并没有继续探索,没造出更多的东西。没有人知道该用蒸汽发动机来干些什么,罗马人也没有为如何节省肌肉的能量去动一些脑子。难怪他们要用那么多的奴隶来做重活呢!

  虽然罗马人发明了蒸汽技术,但他们却没有好好利用,以致于没有人知道世界上还有一种能量叫做蒸汽。又过了1600年,一位叫托马斯•萨弗里(1650—1715)的发明家才重新应用了这种蒸汽技术。事情是这样的:有一天晚上,他喝着酒,酩酊大醉之后,随手把酒瓶扔了出去。因为他醉了,根本扔不了多远,刚好扔在一堆火上,结果水蒸气从瓶口直往外喷。虽然喝醉了,但这个人头脑还算清醒,他发现瓶子里的残酒都变成了蒸汽,于是这位老兄又把瓶子从火里取出来,放到了水里,想让瓶子冷却下来。让他特别惊讶的是,水都被吸到瓶子里去了。这到底是怎么回事呢?

  你有科学家的潜质吗?

  你认为是什么原因导致这种事情的发生?

  a)当瓶子冷却时,会变得比原来大一些,这样就又多产生了一些空间,水就可以进来了。

  b)当空气冷却时,它所占的空间就会小一些,所以水这时能够涌进去。

  c)依靠一股神秘的力量,白酒把水给吸进去了。

  答案:

  b)当空气有热能时,它会产生一股推力,这一点你还记得吗?空气冷却时,它所占的空间就会缩小一些。

  萨弗里弄懂了其中的奥妙后,就设计了一个发动机,用来从井中往上抽水。在接下来的80年中,一些发明家如托马斯•纽可门(1663—1729)和瓦特对这种蒸汽发动机进行了改进,后来这种发动机力量大得能够带动任何一种机器,包括运输机器如火车和轮船等。从此,这个世界发生了翻天覆地的变化,这一切都是因为一个喝醉的科学家和他的一个瓶子,真是平凡中见伟大啊!

  下面是瓦特的一个发明,一个非常伟大的发明。这个发明非常适合把热能转换成动能(这就是第12页讲的热力学第一定律)。

  有关蒸汽的几个事实:

  1.发明家们都对蒸汽机很着迷。在18世纪30年代,一个名叫约翰•斯米顿(1724—1794)的11岁的小孩观看了纽可门的机器之后非常兴奋,于是他自己造了一个蒸汽发动机模型,用它来抽他爸爸金鱼池里的水。你在家里可千万别模仿他哟!不然是要挨家伙的。那,这个小家伙挨没挨他爸的揍呢?结果可能让你很高兴,没有!他后来成为一个著名的工程师,还组织修建了一条运河和一个灯塔。

  2.有一些发明者,如威廉•默多克,制造出了蒸汽机车,这种车能够像今天的小汽车那样在马路上跑。1801年,默多克的好朋友、发明者理查德•特维希克(1771—1833)也造了一辆蒸汽车,开着它到处狂奔。后来这辆车坏了,这位发明者设法把它修好了,还跑到酒吧里庆祝了一番。不幸的是,他进酒吧时没有熄灭发动机,结果水烧干了,引擎爆炸了。哎,这个发动机真是害死人喽!

  3.1894年,发明者希拉姆•马克西姆(1840—1916)造了一架巨大的飞机,它的两个机翼长达38米,使用的是蒸汽发动机。这种发动机的马力还不够大,因此飞机还飞不起来。飞机努力想离开地面,结果只飞了几厘米高,最终还是“坠毁”了。事实证明蒸汽式能源最成功的用途,是运用于蒸汽涡轮机。就像你在第65页所了解到的,涡轮机经常被能源站用来发电。但这种用途也是它最微不足道的用途,下面你就会知道为什么这么说了。

声明:本文由著作权人授权新浪网独家发表,未经许可,禁止转载。


网友评论

登录名: 密码: 匿名发表
Powered By Google

相关链接

新浪简介About Sina广告服务联系我们招聘信息网站律师SINA English会员注册产品答疑┊Copyright © 1996-2009 SINA Corporation, All Rights Reserved

新浪公司 版权所有