Vad är Leidenfrost -effekten?

Leidenfrost -effekten är ett fysiskt fenomen som händer när en vätska utsätts för ett extremt varmt ämne.Vätskan i omedelbar kontakt med värmen förångas, och ångan skapar ett isolerande skikt som bromsar avdunstningshastigheten och kokning, vilket gör att den återstående vätskan kan sväva.Ett klassiskt exempel kan ses i köket, där en kock kan vända droppar vatten i en kastrull för att testa temperaturen.Om pannan är tillräckligt varm, verkar vattenpärlorna åka skridskor över botten av pannan på en ånga snarare än att avdunsta omedelbart från värmen.

Denna effekt heter efter Johann Gottlob Leidenfrost, som beskrev fenomenet i1700 -talet.Forskare på 1800 -talet följde upp sitt arbete och bekräftade resultaten.I laboratoriet används ibland leidenfrosteffekten för demonstrationer och labbskämt;En potentiellt farlig skärm innebär att doppa våta fingrar i ett bad med smält bly.Vattnet på fingrarna förångar och isolerar dem tillräckligt länge för att tillåta experimenteraren att dra dem tillbaka ut igen.

Fysiken bakom Leidenfrost -effekten är relativt enkla.När vätskan värms snabbt till följd av kontakt med något extremt varmt, bildar det ett ångskikt.Vapor utför inte värme så bra, så det fungerar som en barriär mellan pannans värme och den återstående vätskan.Dropparna kan tyckas skumma på ytan när ångan drar.Så småningom ångar det bort, liksom resten av vattnet.

Förutom att vara ett ämne av intresse och underhållning i labbet har Leidenfrost -effekten också vissa praktiska tillämpningar.Forskare har till exempel visat att denna effekt kan användas för kylmekanismer.Vattendroppar kan induceras för att köra upp ett mycket hett galler med hjälp av Leidenfrost -effekten, och detta kan driva ett kylsystem för att hjälpa till att sänka temperaturen i ett extremt hett system.

En konsekvens av Leidenfrost -effekten är att vatten och annatVätskor kan faktiskt ta längre tid att koka om förhållandena är för varma.Andra demonstrationer av Leidenfrost -effekten involverar lek med flytande kväve och andra potentiellt farliga material.Det är viktigt för människor att observera lämpliga säkerhetsåtgärder i dessa demonstrationer, eftersom det finns en smal felmarginal.Att doppa fingrarna i smält bly, till exempel, kan orsaka allvarliga brännskador om de är kvar för länge.