喝水鸟：从未见过如此呆萌的科学玩具

这是一种利用蒸发驱动的小玩具，人们一般叫它“喝水鸟”（Drinking bird）。长相极其呆萌：

（眼神宛如智障……）

如果把它凑近一杯高度合适的水，然后让鸟嘴先在水中沾湿，然后你就可以看到它自己开始摇摇晃晃地喝起水来，场面非常欢乐：

下面是一段视频：

所以，这是怎么做到的？

首先先来看下“喝水鸟”的构造。这个东西其实是装在架子上的一个密封玻璃容器，结构如下图：

“鸟头”和“鸟肚子”中间由一根玻璃管连接，“鸟肚子”里有一些容易挥发的液体（例如一般是二氯甲烷，沸点39.6 °C），玻璃管的下端浸入液体中。与“鸟头”连接的“鸟嘴”覆盖着可吸水的毡状材料。

装置制造时抽走了空气，因此充斥空腔部分的是液体挥发的蒸汽。在鸟肚子和鸟头部分的空腔都充斥着蒸汽，注意这两部分气体是被液体隔开的。一开始这两部分蒸汽气压平衡。

接下来，首先需要手动把鸟嘴沾湿，然后鸟嘴上的毡状材料里面吸的水蒸发，蒸发导致小鸟的头部降温。

在热成像下可以看到小鸟头部的温度下降：

头部降温导致上方玻璃空腔里面的蒸汽压强降低（一方面是部分蒸汽冷凝，另一方面温度下降体积不变本身也会让气压降低），这样就打破了原来的平衡。下方空腔部分的气压较高，下方的液体被压入玻璃管中。

液体上升之后，小鸟变得重心不稳，会向前倒。而倾斜之后，玻璃管的下端会跑到液面的上方，导致管中的液体流回下方，上下气压也重新变得平衡。液体回到下端之后，又会带动小鸟会到直立状态。

而如果小鸟的前方放了水，那么在向前倒的时候它的嘴又会被水浸湿，上述循环还会继续发生。这样一来，“喝水鸟”就可以持续喝水动作了。

这个小玩具可以帮助人们了解一些基本的物理概念，不过我觉得它最大的优点还是十分魔性，视频看起来尤其逗……

值得注意的是，喝水鸟并不是永动机，它必须不断从外界获取用于蒸发的水才能维持运动。

热成像和示意图来自：Sixty Symbols

作者：窗敲雨

来源：酷炫科学

文末图片来源：pixabay

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咦，发现有人在卖萌=￣ω￣=