Párolgástól működő hőerőgép - a "szomjas kacsa"
Az üveggömbökből és csőből készült stilizált madár játékos "örökmozgó". A madár fizikai szempontból két hőtartályos hőerőgép, működésének megfigyelése és értelmezése tanulságos feladat.
A játék felépítését az ábra mutatja. A kacsa tulajdonképpen egy teljesen zárt üvegedény. Feje üveggömb, amelyet a nagy, lapos üvegcsőrrel együtt vékony, nedvszívó bevonat fed. A fej egy hosszú üvegcső nyakban folytatódik, amely mélyen belenyúlik a kacsa testét adó nagyobb üveggömbbe. Az üvegtest a nyakhoz ragasztott két vízszintes pálcikával úgy támaszkodik fel a lábakra, hogy azokon a madár előre-hátra billeghet. A zárt üvegtest belsejében jól párolgó folyadék - éter - van.
 



X. 61. ábra


 


Amikor a madár nem "működik", a folyékony éter törzsének kb. felét tölti ki. A madár üvegcső nyakának vége ilyenkor beleér az éterbe. A kacsa fejét és a törzs felső felét telített étergőz tölti ki, a két térrészt a csőben lévő folyadék választja el egymástól. Amíg a test és a fej hőmérséklete azonos, a két gőztér nyomása megegyezik. A test alsó részében lévő éter súlya magasan tartja a kacsa fejét.
Csepegtessünk vizet a madár fejére! A víz párolgása lehűti az üvegfalat, és a kacsa fejét kitöltő étergőzt. A lehűlt gőz nyomása csökken, ezért a folyadékszint egyre feljebb kúszik az üvegcsőnyakban. Mivel az üvegcső alaphelyzetben is kissé ferde, a nyakban egyre magasabbra emelkedő folyadék súlya a kacsa fejét lehúzza. Mikor a madár előrebillen, az üvegcső alsó vége kiemelkedik a folyadékból, a két gőztér (fej és a törzs) nyomása kiegyenlítődik, és az éter a csőből visszafolyik a törzsbe. Ekkor a madár keljfeljancsi-szerűen visszabillen.
A játék mozgása folyamatosan fenntartható, ha a madár elé egy vízzel töltött poharat helyezünk el úgy, hogy az előrebillenő kacsa csőre beleérjen a vízbe. Ily módon a párolgás folyamatosan hűti a kacsa fejét, biztosítva ezzel az állandó hőmérséklet-különbséget a fej és a törzs gőztere között.
A "gép" működésének igazolására állítsuk a kacsát és a poharat nedves itatóspapírra, majd borítsuk le az egészet egy üvegburával! A játék mozgása hamarosan megszűnik, hiszen a bura alatt telítetté váló gőztérben a kacsa fejének párolgása, és ezzel a hűtés is megszűnik. Ha a burát leemeljük, a mozgás újra megindul.
Cseréljük ki a kacsa elé helyezett pohár vizet denaturált szeszre! Az alkohol jobban párolog a víznél, ezért jobban is hűt. A nagyobb hőmérséklet-különbség hatására a játék mozgása felgyorsul.