Costruzione della turbina a vapore

LA TURBINA A VAPORE
Una turbina è una specie di macchina motrice rotante che converte l'energia cinetica o
energia di movimento di un fluido in movimento in energia meccanica. E’ la base di molte
macchine per la produzione di energia elettrica.
Consigliato per: classi 3°, 4° e 5° della scuola Primaria, classi 1° e 2° della scuola
Secondaria di 1°.
Cosa serve: un fornellino elettrico, una vecchia caffettiera, un tubo in rame o alluminio,
necessario per operare una piccola saldatura, un tappo di sughero, una matita e un
righello per disegnare un quadrato e le sue diagonali, un foglio di plastica resistente al
calore (PET, PVC, PP) di almeno 6 cm di lato, uno spillo con pallina colorata all’estremità,
2 perline, un chiodo di diametro più grosso di quello dello spillo.
Cosa fare:
1) ricavare una caldaia a vapore da una vecchia caffettiera (eliminare il contenitore della
polvere di caffè, togliere il coperchio della caffettiera, saldare al punto di uscita del caffè il
tubicino di rame o alluminio, che rappresenta l’ugello di uscita del vapore; riempire con
acqua la parte in basso come per fare il caffè).
2) costruire la turbina: ritagliare dal foglio di plastica resistente al calore, un quadrato di 4
cm di lato e disegnare su di esso le diagonali, praticare 4 tagli lungo le diagonali, da ogni
vertice fino a 8 mm dal centro; piegare verso il centro 4 degli 8 angoli che si sono ottenuti,
in modo alternato (http://it.wikihow.com/Costruire-una-Girandola).
Premere con il chiodo nel punto della sovrapposizione dei 4 angoli e praticare dei fori di
diametro maggiore dello spillo (se la punta del chiodo è arroventata l’operazione è più
veloce e meno faticosa); lo spillo colorato è leggermente più sottile rispetto al foro fatto
con il chiodo (questo permetterà alla girandola di ruotare); infilare 1 o 2 perline nella parte
inferiore dello spillo (l'estremità affilata dello spillo, già infilato nella plastica).
Queste perline, posizionate fra la girandola e il tappo, costituiscono l'altra parte che
consente alla girandola di ruotare; inserire l’estremità affilata dello spillo nel tappo.
Nota bene: l’esperienza è realizzabile solo dall’insegnante nella scuola primaria,
parzialmente dagli alunni nella scuola Secondaria di 1° grado.
Come funziona: accendere il fornello, appoggiare la caffettiera e attendere la fuoriuscita
del vapore; questo investendo la “turbina” con il suo getto inizierà e far muovere la
girandola evidenziando la trasformazione dell’energia cinetica del vapore in energia
meccanica.
Tempo impiegato: il tempo medio per la realizzazione dell’esperimento è di 10 minuti (per
la fuoriuscita del vapore e l’osservazione delle trasformazioni di energia in classe); il
materiale però deve essere già stato preparato e provato in precedenza.