sextavariante

Sexta variante

Un motor pof pof alimentado por capilaridad 

Como ya hemos dicho, consiste en una caldera alimentada por capilaridad mediante un conducto anular formado por dos tubos de vidrio (un tubo abierto y un tubo de ensayo).  Como dato práctico, la boca de los tubos de ensayo se funde para evitar que tenga los bordes cortantes, esto hace que el tubo no sea perfectamente cilíndrico en esta zona, para estas máquinas  es conveniente cortar la zona deformada (son unos pocos milímetros).

El tubo exterior es algo más largo y  tiene un tapón de goma formándose una cavidad  entre este y la base del tubo de ensayo, aplicándose la llama cerca de la cavidad en una zona donde el agua suba por capilaridad se generará vapor llenando la cavidad (caldera).

El tapón ha sido perforado para conducir el vapor hacia un tubo de pequeño diámetro cuyo extremo se sumerge en el agua y que será el motor pof pof propiamente dicho. En este tubo hay vapor y un gradiente de temperatura,  estas son las condiciones básicas para que se genere la oscilación.

Analicemos primero como funciona la caldera. 

El agua sube por capilaridad hasta la zona caliente donde se evapora llenando cavidad de vapor, la presión aumenta hasta que se supera la presión capilar del conducto alejando al agua de la zona de evaporación. Podemos esperar que la presión del vapor dentro de la cavidad oscile alrededor del valor de la presión capilar del conducto, pues si el rozamiento no es suficientemente grande se producirán oscilaciones como en los motores pof pof (estas oscilaciones creo haberlas observado en los mecheros).

Recordemos que cuando se disminuye el juego entre los tubos la presión capilar aumenta y disminuye la sección del conducto. Esto implica que habrá un juego óptimo que producirá el caudal máximo. Determinar el juego óptimo esta fuera de mi alcance.

Vemos que el efecto de la capilaridad impone una asimetría porque la presión capilar es suficiente para obligar al aire a salir por el tubo del motor evitando que el agua se aleje de la zona caldeada.  La presión  necesaria para esto es  ínfima, inferior a 1 cm de columna de agua (1 atmósfera son 10 metros de columna de agua).

Al conectar  el tubo  del motor a la caldera,  el vapor expulsa el aire  lentamente y llega un momento en que la columna de agua empieza a oscilar. En este caso el caudal de vapor generado  es muy pequeño y solo alcanza para mantener las oscilaciones. var6.mov

Si observan con cuidado también oscila el  tubo de ensayo, ya que no fueron pegados sino que simplemente se apoyan en el fondo del recipiente.

El motor consiste en un tubo de vidrio de unos 11,5 cm y un diámetro interno de 15,6 mm, el diámetro del tubo de ensayo está entre 10,4 y 10,5 mm y una longitud unos 9 cm. El diámetro del tubo del motor no lo recuerdo sería de unos 3 mm y la longitud 15 cm.

Viendo moverse el tubo de ensayo y habiendo hecho antes la primera versión de la  séptima variante surge la idea de hacer la versión b de la  séptima variante.

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