《趣味物理學》在線閱讀——第6章 熱的現(xiàn)象（1-9）(7)

6.7　不要發(fā)動的時鐘

　　前面我們已經說過不要發(fā)動的時鐘（見第102?104頁）——說得更正確些，是不要人手發(fā)動的時鐘，——那種時鐘的構造，是利用了大氣壓力的變化的�，F(xiàn)在我們來談一種利用熱脹原理做成的這一類時鐘。

　　這種時鐘的構造見圖71。它的主要部分是兩根長桿Z1和Z2，兩桿都用特別的合金制成，那種合金有極大的膨脹系數(shù)。Z1桿貼附在齒輪X的齒上，當這根桿受熱伸長的時候，會把齒輪X略略推轉。Z2桿卻掛在齒輪Y的齒上，當它在受冷縮短的時候，會把齒輪Y也向那同一方向轉動，這兩個齒輪（X，Y）裝在同一根軸W1上，這軸轉動的時候，會把那個大輪帶轉，大輪上裝有許多勺子。大輪轉動的時候，下部的勺子會汲進槽里的水銀，帶到上邊來，從這里流到左邊的一個輪子，這個輪子也裝有勺子。左邊輪子上的勺子裝滿了水銀，就會由于重力的作用轉動起來，帶動繞在K1輪（K1和輪子裝在同一根軸W2上）和K2輪上的鏈帶KK；K2輪就把時鐘的彈簧帶動。

　　左邊輪子上流下來的水銀怎么樣呢？它會沿著斜槽R1流回到右邊大輪下面，再給右邊大輪上的勺子提升上去。

　　這樣看來，這個機構是應當動起來的，而且只要Z1、Z2兩桿在伸長或縮短，它就不會停止下來。因此，為了發(fā)動這只時鐘，只要四周空氣的溫度不停地升降就可以。而實際上也正是這樣，根本用不到我們操心：四周空氣溫度上的隨便什么變化，總會引起長桿的脹縮，因此，時鐘的發(fā)條就給慢慢地、但是不斷地卷緊了。

　　這種時鐘可以叫做“永動機”嗎？當然不可以。是的，除非這只時鐘的機構由于磨耗而損壞，否則就會永遠走下去，但是它的動力來源卻是它四周空氣的熱量；是熱膨脹的功給這只時鐘零碎地貯藏了起來，以便把它不斷消耗在時鐘指針的運動上。這只是一架“不花錢”的動力機，因為它既不需要照料，也沒有什么消耗。但是它卻并不能夠無中生有：它的動力的最初來源是曬熱地面的太陽的熱能。

　　另外一只這一類自己發(fā)動的時鐘，見圖72和73。這只時鐘的主要部分是甘油，甘油能夠隨著空氣溫度的升高而膨脹，利用這一點來提升起一個小重錘；這個重錘落下的時候把時鐘的機構帶動。因為甘油只在攝氏零下30度才凝固，在零上290度才沸騰，因此這只時鐘可以給城市廣場和別的開闊的地方應用。只要溫度的變化達到2度，就可以使這只時鐘走動。有一只這樣的時鐘就曾經給試驗過，它在一年里面走得非常好，而在這一年里沒有人去動過它一次。

　　那么，根據上面的原理，造出比較大的動力機，是不是有利呢？初看這種“不花錢”的動力機應該是非常經濟合算的，可惜計算告訴我們的是另外一個答案：為了把一只普通時鐘上的發(fā)條旋緊，使它能夠

　　分之一公斤米；我們知道一馬力等于每秒75公斤米，因此，一只時鐘的功率大約等于一馬力的45,000,000分之一。于是，假如我們把前面那只時鐘兩根膨脹的長桿或者第二只時鐘的附件算是值一分錢，那么，這種發(fā)動機發(fā)出一馬力需要資本：

　　1分×45,000,000=450,000元。

　　就是說每一馬力的這種發(fā)動機需要近五十萬元，這對于“不花錢”的發(fā)動機來說，恐怕是太貴些吧。

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