Tananyag választó:
Szomjas (bólogató) kacsa
játék működésének magyarázata
A "Szomjas (bólogató) kacsa" játék működése
A játék lényegében egy egyszerű hőgép, amelynek viselkedését - a termodinamika és a mechanika alapvető törvényeinek ismeretében - könnyen megérthetjük. Az alsó gömb (a test) egy olyan folyadékot tartalmaz, amelynek forráspontja közel van a szobahőmérséklethez. Így alapállapotban ezen folyadék a testben és fölötte annak telített gőze egyensúlyban van. A folyadékba mártott fejről a folyadék elpárolog, a fej lehűl, s a fejben levő telített gőz lecsapódik. Az alsó gömbben lévő gőznyomás ennek hatására folyadékot pumpál a fejbe, mivel a csőr alsó vége a folyadék szintje alatt van. A fej így egyre nehezebb lesz -megváltozik a tömegközéppont helyzete - és egy idő múlva a pohár felé billen. Amikor a csőr belemerül a folyadékba (a kacsa közel vízszintes helyzetben van), az alsó gömbbe nyúló csőr vége a folyadék felszíne fölé kerül, s a fejben lévő folyadék visszafolyik az alsó gömbbe, a tömegközéppont helye ismét az alátámasztási pont alá kerül, a kacsa pedig felemelkedik. Ezután a játék az eddig elmondottak szerint ismétlődik.
A "Szomjas (bólogató) kacsa" játék
A gyorsan párolgó folyadék tulajdonságát, a modell működési elvét egyszerűen tanulmányozhatjuk, ha az alsó gömböt kezünkbe fogjuk. Már ennek hatására is a folyadék feláramlik a felső gömbbe, mivel a test és a fej különböző hőmérsékletű lesz, amely miatt a két helyen különböző lesz a folyadék gőzének nyomása. Ez a különbség az, ami a modellt mozgatja.