史特林引擎
引擎的運作透明化、視覺化！
目的
藉由觀察史特林引擎的運作，瞭解抽象的熱力學循環過程。
實驗
將組裝完成的史特林引擎放在一杯熱水上，稍等一會兒，待熱傳導至引擎氣室的下方，此時稍微轉動飛輪，引擎即開始運作。接下來引擎就靠著熱水提供的能量，持續轉動。
×實驗演示
原理思考
史特林引擎與熱力學的關係為何？
×原理探究
史特林引擎對應的熱力學循環過程為：
縱軸是工作氣體的壓力，橫軸是工作氣體的體積，
所以史特林引擎其實是由兩個等溫過程及兩個等體積過程組成的熱力學循環。
值得注意的是，在
討論
- 引擎的循環對應什麼樣的熱力學過程？氣體在不同的階段、其壓力、體積及溫度的關係如何？
- 飛輪的旋轉方向與引擎的機構設計有關嗎？還是由初始旋轉方向決定？
- 如果熱水的溫度增加，會影響什麼？如果要讓引擎持續運轉的時間增加，有什麼方法可以達成？
關於實驗
- 本裝置原型機是由萬能科技大學的周鑑恆教授研發而成，經過「德盟（Do More）工作室」商品化，在市面上可以購得。
- 關於設計的原理及說明，可以參考周鑑恆教授所著「輕鬆學物理的第一本書- 31個有趣的物理實驗」。
- 周鑑恆教授對於史特林引擎的研發及改良仍不斷持續中，已開發了可以載人的史特林引擎車輛，更多資訊請參考Do-more 德盟工作室
- 我們在實驗的過程中，辦了一個小型比賽，參考影片…。比賽的方式是利用光電閘紀錄飛輪轉動的圈數及總轉動時間，最多圈及時間最長者勝出。這個方法讓實驗的動機及趣味都增加了，提供大家參考。
參考資料
- Chapter 20 of “University Physics with Modern Physics”, 11th Edition, by Young & Freedman
製作
市售
指導老師
撰稿
朱慶琪
