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熱エネルギーを運動エネルギーに変えるスターリングエンジン

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 ふたばはスターリングエンジンが大好きです。大人の科学のスターリングエンジンは2冊買いました(笑)2つの空間を作って熱を起こしてピストンの回転をずらすことで連続的に回転を起こす。スターリングさんは天才です。内燃機関ではなく外燃機関なので、熱源があればなんでも使えます。車はガソリンでしか動きませんが、スターリングエンジンはゴミを燃やしても、地熱を利用しても、熱さえあれば動かすことができます。夢がありますね。
今回いろいろなスターリングエンジンを見せてもらう機会があったので紹介していきたいと思います。

いろいろなスターリングエンジン

スターリングエンジンと言っても様々な種類があります。どれとよく考えられていてとても面白いです。作った人は天才です。

空き缶とスチールウールのスターリングエンジン

1つ目は空き缶と試験管を使ったスターリングエンジンです。
空き缶の中にはスチールウールが入っています。空気を出したり入れたりするディプレーサと呼ばれる部分です。
空き缶からディプレーサピストンで追い出された気体は試験管に入っていきます。試験管のピストンによって回転します。この回転によってまたディプレーサピストンが動く。この連続的な動きでスターリングエンジンは回り続けます。

うーん、原理を知っても不思議すぎます(笑)

空き缶側と試験管側のピストン運動がずれているのがミソなんです。スターリングさん、こんなものを思いつくなんて凄すぎます。

ビー玉と試験管のスターリングエンジン

こちらはビー玉をディプレーサに使ったスターリングエンジン。
試験管と注射器だけで作れます。
初めて考えた人は凄いと思います。

注射器と試験管のスターリングエンジン

こちらは試験管と注射器を使ったスターリングエンジン。
シンプルな機構なのでスターリングエンジンの仕組みがわかりやすく理解できそうです。
素敵です。いろいろ研究されていてもなかなか実用化されないところもロマンを感じます。いつかスターリングエンジンが日の目を浴びる時がくるとふたばは信じています。頑張れスターリングエンジン!

 スターリングエンジン製作キット

実験キットとしていろいろなスターリングエンジンが発売されています。3年生のエネルギーの分野で見せたり、科学部で作ってみるのはどうでしょうか?頭で理解するのと、実際に作ってみるのでは全く違います。理科は自分の手で作ってこそ思考力がつきます。ぜひ作ってみてください。
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こんなのもありました。なんと14000円!?高いけど欲しいなぁ。
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スターリングエンジンの動画

3気筒スターリングエンジン金麦号

これが自作できたら楽しいでしょうね。製作者さんは素晴らしいです。

水スターリングエンジン

こんな動画もありました。水スターリングエンジン。いろいろ考えられています。面白いです。

スターリングエンジンで動く戦車

エンジンなので実用性が重要です。スターリングエンジンが実用化されないのは効率の悪いからのようです。

スターリングエンジンの仕組み

スターリングエンジンの仕組み(gifアニメ)

出典:AmericaStirlingcompany

ということでスターリングの紹介でした。理科好きの人にはたまらないですね。仕組みを知っても不思議を感じられるスターリングエンジン。ぜひ作ってみてくださいね。

ふたばのブログが本になりました。(先生向け)

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自己紹介(PROFILE)

窪田 一志

窪田 一志

1986年生まれ、近畿大学農学部卒業、理科コア・サイエンス・ティーチャー(CST)養成課程修了
家庭教師、個別指導、塾講師を経て、神奈川県で5年間中学校理科教師として勤務。現在は大阪府の公立中学校で理科の楽しさを子どもたちに伝えるため日々奮闘中。
教材や教具、デジタル教材の開発、効果的なICT機器の活用方法、カードゲームや問題解決を通してのコミュニケーション能力の育成など自らの実践に基づいた教育活動を展開中。
ブログのアクセス数は月7万pvを超え、ブログがアプリ化されるなど勢いのある教育研究者 兼 教育実践者。記事執筆、研修・講演依頼、書籍化についてはお問い合わせフォームからお願いします。

【著書】
100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100[明治図書出版]
【協力実績】
株式会社 NHKエデュケーショナル
国立科学博物館
株式会社 朝日新聞社 企画事業本部文化事業部
株式会社 高純度化学研究所
株式会社 アスウム
株式会社 学映システム
東京学芸大学 理科教育学分野
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