Hvad er Leidenfrost -effekten?

Leidenfrost -effekten er et fysisk fænomen, der sker, når en væske udsættes for et ekstremt varmt stof.Væsken i øjeblikkelig kontakt med varmefordamperne, og dampen skaber et isolerende lag, der bremser hastigheden for fordampning og kogning, hvilket gør det muligt for den resterende væske at svæve.Et klassisk eksempel kan ses i køkkenet, hvor en kok muligvis flipper dråber vand i en gryde for at teste temperaturen.Hvis gryden er varm nok, ser vandperlerne ud til at skate over bunden af gryden på en damp seng snarere end at fordampe straks fra varmen.

Denne effekt er opkaldt efter Johann Gottlob Leidenfrost, der beskrev fænomenet i1700'erne.Forskere i 1800 -tallet fulgte op på hans arbejde og bekræftede resultaterne.I laboratoriet bruges LeidenFrost -effekten undertiden til demonstrationer og lab -vittigheder;En potentielt farlig skærm involverer at dyppe våde fingre i et bad med smeltet bly.Vandet på fingrene fordamper og isolerer dem længe nok til at give eksperimentatoren mulighed for at trække dem ud igen.

Fysikken bag LeidenFrost -effekten er relativt ligetil.Når flydende hurtigt opvarmes som et resultat af kontakt med noget ekstremt varmt, danner det et damplag.Dampen opfører sig ikke meget godt, så det fungerer som en barriere mellem pandens varme og den resterende væske.Dråberne ser måske ud til at skumme på overfladen, når dampen driver.Til sidst damper det væk, ligesom resten af vandet.

Ud over at være et emne af interesse og underholdning i laboratoriet har Leidenfrost -effekten også nogle praktiske applikationer.Forskere har for eksempel vist, at denne effekt kunne bruges til kølemekanismer.Vanddråber kan induceres til at løbe op i en meget varm gitter ved hjælp af LeidenFrost -effekten, og dette kan føre til et kølesystem for at hjælpe med at sænke temperaturerne i et ekstremt varmt system.

En konsekvens af Leidenfrost -effekten er, at vand og andetVæsker kan faktisk tage længere tid at koge, hvis forholdene er for varme.Andre demonstrationer af LeidenFrost -effekten involverer leg med flydende nitrogen og andre potentielt farlige materialer.Det er vigtigt for folk at observere korrekte sikkerhedsforholdsregler i disse demonstrationer, fordi der er en smal fejlmargin.Dypning af fingrene i smeltet bly, for eksempel, kan forårsage alvorlige forbrændinger, hvis de er tilbage i for længe.