Wat is het Leidenfrost -effect?

Het Leidenfrost -effect is een fysiek fenomeen dat gebeurt wanneer een vloeistof wordt blootgesteld aan een extreem hete substantie.De vloeistof in onmiddellijk contact met de warmte verdampt en de damp creëert een isolerende laag die de snelheid van verdamping en koken vertraagt, waardoor de resterende vloeistof kan zweven.Een klassiek voorbeeld is te zien in de keuken, waar een kok druppeltjes water in een pan kan laten vallen om de temperatuur te testen.Als de pan heet genoeg is, lijken de waterkralen over de bodem van de pan op een bed van damp te schaatsen in plaats van onmiddellijk uit de hitte te verdampen.

Dit effect is vernoemd naar Johann Gottlob Leidenfrost, die het fenomeen beschreef inDe 1700s.Onderzoekers in de jaren 1800 volgden zijn werk op en bevestigden de bevindingen.In het laboratorium wordt het Leidenfrost -effect soms gebruikt voor demonstraties en laboratoriumgrappen;Eén potentieel gevaarlijk display omvat het dippen van natte vingers in een bad van gesmolten lood.Het water op de vingers verdampt en isoleert ze lang genoeg om de experimentator in staat te stellen ze weer uit te trekken.

De fysica achter het Leidenfrost -effect is relatief eenvoudig.Wanneer vloeistof snel verwarmt als gevolg van contact met iets extreem heet, vormt het een damplaag.Vapor leidt niet heel goed warmte, dus het fungeert als een barrière tussen de warmte van de pan en de resterende vloeistof.De druppeltjes lijken op het oppervlak te scheren terwijl de damp afdrijft.Uiteindelijk stoomt het weg, net als de rest van het water.

Naast een onderwerp van interesse en entertainment in het lab, heeft het Leidenfrost -effect ook enkele praktische toepassingen.Onderzoekers hebben bijvoorbeeld aangetoond dat dit effect kan worden gebruikt voor koelmechanismen.Waterdruppeltjes kunnen worden geïnduceerd om een zeer heet rooster op te rennen met behulp van het Leidenfrost -effect, en dit kan een koelsysteem aansturen om de temperaturen in een extreem hot systeem te verlagen.

Eén gevolg van het Leidenfrost -effect is dat water en anderVloeistoffen kunnen zelfs langer duren om te koken als de omstandigheden te heet zijn.Andere demonstraties van het Leidenfrost -effect omvatten spelen met vloeibare stikstof en andere potentieel gevaarlijke materialen.Het is belangrijk voor mensen om in deze demonstraties de juiste veiligheidsmaatregelen te observeren, omdat er een smalle foutenmarge is.Dompelende vingers in gesmolten lood kunnen bijvoorbeeld ernstige brandwonden veroorzaken als ze te lang in blijven.