超简单蒸汽动力船

来源：科技小制作网作者：皮蛋豆腐时间：2009-12-13

制作一艘蒸汽动力玩具船，在自制的蒸汽马达的推动下，它能够轻易驶过一个游泳池，或是横渡一条小河，听起来是不是个不可能完成的任务？

其实也没有想象的复杂，只要你有好的创意！我们将要介绍的蒸汽动力船，不需要任何机械加工工具，也没有任何复杂的部件，收集到材料之后，10分钟之内就能够做好。

如下图：

船体是半个纵向剖开的塑料瓶，燃料是一只小蜡烛，马达就是一段细铜管。这种铜管在修空调的那里能买到，是1/8英寸口径的，也就是大约3.2毫米。

把铜管在一支粗一点的笔或者其它圆柱形的物体上绕两圈，两端穿过船尾，浸在水里。图里红色箭头所指的是水平面的位置，以下的部分在水里。

凭这个装置，就能驱动小船向前跑，还能横渡小河？

不错！一般小制作里的蒸汽船，都是用个易拉罐什么的，里面灌点水，后端留个小孔，加热产生水蒸气，让水蒸气向后喷出，利用反作用力使船前进。那样的装置因为喷出的蒸汽压力很小，动力很弱，也就是在脸盆里跑跑。

我们这艘蒸汽船的不同之处在于，铜管的尾端是浸在水里的。使用的时候，先把铜管里灌满水，注意一定要灌满水，可以把铜管一端浸在水里，另一端套上软管用嘴吸。如下图：

然后用手指堵着铜管的两端，如一图那样把船安装好。

点燃蜡烛，因为铜管里注满了水，蜡烛火焰直接烧到的地方，也就是铜管螺旋的地方，温度逐渐升高，超过水的沸点之后，水开始沸腾，产生水蒸气。

水蒸气体积膨胀，可是后面的铜管里装的水还没有沸腾，于是水蒸气就推动这些水向后喷出。我们这种蒸汽船的奥秘就在这里！因为水的密度远远大于水蒸汽，根据动量守恒定律，它获得的反作用力就远大于直接喷出蒸汽的装置，因此它的动力性能要好得多。

因为铜管的散热性能非常好，而且后端还浸在水里，除了直接被蜡烛火焰加热那部分，其它部分温度低于水的沸点，也就是100摄氏度。因此当水蒸气排开铜管里的水，充满铜管之后，开始冷却，体积收缩。因为铜管的两个开口是浸在水里的，这时水就被重新被吸进铜管里。

水进入铜管之后，又有一小部分变成蒸汽，将铜管里的水向后喷出，然后冷却，再次将水吸入。如此反复，铜管在蜡烛的加热下，不断将水向后喷出，产生向前的推动力，推动小船前进。

小船运行的时候，将手指放在船尾铜管后面，能明显感觉到一股一股向后喷出的细小水流，而且频率是很高的，大约每秒5到10下，同时还会发出“噗噗”的声音。

下面的图是一个加强的版本：

蜡烛烧的是一个专门的金属容器，产生的蒸汽量更多，动力更强，蒸汽发出的“噗噗”的声音更大，当然制作也更复杂一些。

怎么样？觉得好玩，赶快自己动手做一个吧！记得在使用蜡烛的时候，要防止烫伤啊！