光風車(輻射計)

簡介/陳育霖
教學網頁[冒牌自然老師]
光風車(輻射計)是個很特別的實驗裝置, 吹風不轉, 光一照之後快速轉動. 江奕青看到實驗結果就猜對大半的答案. 他順便把氣體動力論當中, 物理學家如何理解密閉空間當中氣體壓力的來源說明一遍.

作者/江奕青
永和國中數理資優班2014年畢業班
擅長電子電路實驗、電磁波檢波電路

最近老師從挖出一個裝置, 如圖. 玻璃盒裡有一個像電風扇的東西. 扇葉一面黑一面白, 只要照光風扇就可以轉動了!!!


原理:首先要提到理想氣體方程式, 理想氣體方程式有分巨觀和微觀

巨觀
:
巨觀是觀察一個空間內壓力和粒子數跟溫度所得的關係式:


微觀:
微觀是觀察該空間內單一粒子的運動情況, 如圖.



得出這個公式後, 可以知道溫度和動能成正比(莫耳數 n 與理想氣體常數 R= 8.3144621 JK-1mol-1 為定值), 表示氣體溫度愈高, 動能愈大. 而風扇黑色教會吸熱, 溫度會比白色部分高, 所以黑色部分附近的氣體動能會比白色的高. 所以風扇就會因為黑色部分的氣體推動.


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江奕青[左]、蔡沛愷. 台大物理系舊系館物理文物廳當中的檢流計.
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