Эффект Лейденфроста

Слышали ли вы что-нибудь об эффекте Лейденфроста? А ведь наверняка многие из вас у себя на кухне не раз видели, как капли жидкости, попавшие на очень горячую сковороду, долгое время крутятся на ее поверхности и испаряются лишь спустя какое-то время. Эта аномально долгая жизнь капли именуется эффектом Лейденфроста, в честь немецкого физика, описавшего это явление в 1750 году.

Длительным существованием капля обязана тонкой прослойке из пара собственной жидкости, который выступает в качестве теплоизолирующего слоя, замедляющего ее испарение. То есть при температурах выше точки Лейденфроста нижняя часть капли мгновенно испаряется при контакте с горячей поверхностью, а получающийся газ поддерживает оставшуюся часть капли над ней, предотвращая таким образом дальнейшее прямое соприкосновение между жидкой водой и горячим телом. Так как теплопроводность пара значительно ниже, теплообмен между каплей и сковородой замедляется, и это позволяет капле буквально «парить» над слоем газа. В научной литературе такие «ездящие», «левитирующие» капли известны как капли Лейденфроста.

Пока температура поверхности меньше 100°C, время существования объекта неуклонно уменьшается и достигает 200 мс. При этой температуре капля непосредственно соприкасается с подложкой и закипает. Когда температура возрастает до 150°C, срок жизни капли за счет образования изолирующего слоя пара быстро растет. Максимальное время жизни капли определяет так называемую температуру Лейденфроста, индивидуальную для каждой жидкости. Также эта температура зависит от степени чистоты жидкости, от структуры поверхности и многих других факторов вплоть до того, каким образом капля была положена на подложку.

 

Виктор Вeрeтeнников

Следите за трендом “Наука простыми словами”