محرك ستيرلينغ منخفض الحرارة مجموعة DIY: فن حركي مدعوم بالحرارة وهدايا STEM
قسم البطل: حول قهوتك الصباحية إلى طاقة حركية
تخيل وضع جهاز ميكانيكي أنيق فوق فنجان قهوتك البخاري ومشاهدته ينبض بالحياة. لا بطاريات، لا توصيلات، لا ضوضاء—فقط الحركة الصامتة والإيقاعية للفيزياء في العمل. هذا المحرك ستيرلينغ منخفض الحرارة هو أكثر من مجرد نموذج؛ إنه عرض ساحر للديناميكا الحرارية الذي أسرت أكثر من 5000 فصل دراسي في الجامعات الأمريكية. سواء كنت معلمًا يوضح تحويل الطاقة أو محترفًا يبحث عن رفيق مكتبي متطور لإشعال الإبداع، فإن هذا المحرك يحول الحرارة غير المرئية إلى حركة ملموسة.
لماذا تختار هذا المحرك ستيرلينغ؟
- موثوق به من قبل المعلمين: هذا ليس لعبة؛ إنه أداة تعليمية مثبتة. تم اختياره من قبل آلاف الجامعات لمختبرات الفيزياء، ويقدم طريقة ملموسة لتصور دورة ستيرلينغ—كيف تخلق الفروق في درجات الحرارة ضغطًا لدفع المكبس.
- آمن وصديق للبيئة: على عكس المحركات عالية الحرارة التي تتطلب مصابيح كحولية ونيران مفتوحة، يعمل هذا النموذج على الماء الساخن البسيط (حوالي 50 درجة مئوية/122 درجة فهرنهايت). إنه آمن تمامًا للمكاتب المنزلية والفصول الدراسية والعروض العائلية.
- تجميع مغناطيسي مبتكر: انسَ البراغي المعقدة والغراء. تحتوي هذه المجموعة على تصميم ذكي للاتصال المغناطيسي. يمكنك تجميع المحرك بالكامل في 10-15 دقيقة فقط. إنها تجربة مرضية "تجميع سهل" تبرز دقة الأجزاء.
- تجربة "محرك القهوة": إنه بمثابة بداية محادثة مثالية. ضعها على فنجان الشاي أو القهوة الخاص بك، وشاهد الزملاء أو الأصدقاء يتوقفون في مساراتهم ليسألوا، "كيف يعمل ذلك؟"
أبرز النقاط الفنية: علم البساطة
- مبدأ الاحتراق الخارجي: هذا محرك حراري مغلق الدورة. يعمل عن طريق ضغط وتوسيع الهواء بشكل دوري عند درجات حرارة مختلفة. تمتص اللوحة السفلية الحرارة من الماء الخاص بك، مما يؤدي إلى توسيع الهواء داخلها لدفع المكبس، بينما تبرد اللوحة العلوية.
- تصميم منخفض الاحتكاك: لتشغيله على مثل هذه الفروق المنخفضة في الحرارة، يجب تقليل الاحتكاك. نحن نستخدم زجاج الكوارتز الدقيق للأسطوانة ومكبس مصنوع من الألمنيوم المشبع بالجرافيت، مما يضمن أن يعمل المحرك بحرية وهدوء.
- شفافية بصرية: يسمح استخدام أسطوانة زجاج الكوارتز لك برؤية المكبس الناقل يتحرك داخلها، مما يوفر رؤية واضحة للميكانيكا الداخلية التي تدفع العجلة الطائرة.
المواصفات
- المادة: سبيكة الألمنيوم / زجاج الكوارتز / مكونات مغناطيسية
- الأبعاد: 9 × 9 × 13.5 سم
- الوزن: 160 جرام
- مصدر الطاقة: ماء ساخن (فنجان/كوب)، شاي، قهوة (>50 درجة مئوية)
- وقت التجميع: حوالي 10-15 دقيقة
- نوع التجميع: مغناطيسي وبرغي (الأداة مشمولة)
- التغليف: صندوق هدايا فاخر
سيناريو الاستخدام: زين الفيزياء
إنه عصر ثلاثاء متوتر. تقوم بتحضير فنجان جديد من الشاي. بدلاً من شربه فقط، تضع هذا المحرك ستيرلينغ في الأعلى. في غضون ثوانٍ، تبدأ العجلة الطائرة في الدوران، أسرع وأسرع. تصبح الدوران اللطيف والإيقاعي نقطة تركيز، لحظة من "الزن الميكانيكي" التي تساعدك على تصفية ذهنك. إنها ليست مجرد تجربة علمية؛ إنها تمثال مكتبي يربطك بالقوانين الأساسية للكون.
نصائح مهمة لأفضل أداء
- الحرارة مهمة: يعتمد المحرك على الفرق في درجة الحرارة. كلما كانت المياه أكثر سخونة (وكانت الغرفة أكثر برودة)، كلما كان أسرع. تعمل المياه المغلية بشكل أفضل للتشغيل عالي السرعة.
- لا تزييت: هذا أمر حاسم. لا تضف الزيت أو الشحم إلى أسطوانة الزجاج أو المكبس. سيجذب الزيت الغبار ويخلق معجونًا لزجًا يوقف المحرك. واجهة الجرافيت/الزجاج ذاتية التشحيم.
- الصبر هو المفتاح: بعد وضع المحرك على الكوب الساخن، انتظر حوالي 20-30 ثانية لتسخين اللوحة السفلية، ثم ادفع العجلة الطائرة برفق لبدء تشغيلها.
دعم العملاء
نحن ملتزمون باستكشافك العلمي. إذا واجهت أي أجزاء مفقودة أثناء التجميع أو كنت بحاجة إلى نصيحة بشأن التجارب، يرجى الاتصال بفريق الدعم لدينا على service@helloworld7.com