Useimmat materiaalit laajenevat lämmetessään. Kuminauha sen sijaan lyhentyy, kun sitä lämmitetään. Kuminauhojen avulla onkin mahdollista rakentaa lämpövoimakone, jossa kiinteä kehä on kiinnitetty kuminauhoilla pyörimisakseliin. Laitteen toiselle puolelle kohdistettu lamppu saa pyörän pyörimään. Selitä kuminauhakoneen toiminta lämpöopin näkökulmasta.

Alla olevissa linkeissä esitellään kuminauhoihin perustuva lämpökone ja jäähdytyskone.

Adam Micolich: Kuminauhakone (Youtube) Applied Science: Kuminauhajääkaappi (Youtube)

 

Ratkaisu:

Lamppu siirtää lämpöä kuminauhoihin. Lämmenneet kuminauhat lyhenevät ja tekevät työtä vetäessään kohdallaan kehää lähemmäs pyörimisakselia. Kuminauhojen lyheneminen saa aikaan kehän painopisteen siirtymisen akselin vastakkaiselle puolelle. Painopisteen siirryttyä kehä alkaa kiertyä akselin ympäri.

Lampusta poispäin liikkuneet kuminauhat luovuttavat lämpöä ympäristöön ja palaavat alkuperäiseen pituuteensa ja lämpötilaan. Tämän jälkeen ne kiertyvät jälleen lampun vaikutusalueelle ja kiertoprosessi alkaa alusta.