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萊頓弗羅斯特現(xiàn)象
2023/2/6生活中常見的熱力學(xué)現(xiàn)象2
萊頓弗羅斯特現(xiàn)象萊頓弗羅斯特效應(yīng)問題引出萊頓弗羅斯特效應(yīng)問題分析萊頓弗羅斯特效應(yīng)原理與萊頓弗羅斯特效應(yīng)相關(guān)問題舉例分析參考資料目錄
2023/2/6生活中常見的熱力學(xué)現(xiàn)象3
萊頓弗羅斯特現(xiàn)象生活中做菜時,如若把鐵鍋燒到超級熱(超過100攝氏度),往鍋里面滴幾滴水,此時水珠不會迅速蒸發(fā),而是四處滾動。這種現(xiàn)象就是萊頓弗羅斯特效應(yīng)。
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萊頓弗羅斯特現(xiàn)象
萊頓弗羅斯特效應(yīng)水滴能夠懸浮起來的原因在于,接觸炙熱的鐵勺后,水滴底部立即形成一層水蒸氣,把水珠與金屬鍋表面隔開,就使得水滴懸浮起來,懸浮起來的水滴暫時不能吸收更多的熱量,減慢了氣化速度,因此懸浮可以持續(xù)30秒左右。即:液體不會潤濕炙熱的表面,而僅僅在其上形成一個蒸汽層的現(xiàn)象。
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萊頓弗羅斯特現(xiàn)象原理:當(dāng)液體遭遇炙熱表面時,由于一部分水遇熱迅速氣化,使得接下來的液體與炙熱表面之間產(chǎn)生了一層蒸汽隔層,將液體與炙熱的表面分隔開。隨著液體的不斷氣化,最終液體被蒸發(fā)干。
效應(yīng)產(chǎn)生條件:把水滴落在滾燙的鐵板上,假若鐵板的溫度僅高于水的沸點(diǎn)(100°C),水會發(fā)出嘶嘶聲并迅速沸騰,水珠不會在鐵板四處滾動,并緩慢地逐漸蒸發(fā),水珠可以存在更久。但當(dāng)鐵板到達(dá)萊頓弗羅斯特點(diǎn)(Leidenfrostpoint)時,水便會產(chǎn)生萊頓弗羅斯特現(xiàn)象。液體的萊頓弗羅斯特點(diǎn)會隨著液體中含有的雜質(zhì)、滾燙物件的材質(zhì)、液體的溫度(由于姆潘吧)等而改變。粗略量度下水在平底鍋的萊頓弗羅斯特點(diǎn)為約193°C。
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萊頓弗羅斯特現(xiàn)象2014年“冰桶挑戰(zhàn)”活動風(fēng)靡全球,一桶冰水迎頭澆下,即使作為旁觀者仿佛也能感受到那種徹骨奇寒。但其中有一個叫AntonKonovalov用一桶液氮迎頭澆下,這種液體的溫度只有零下195度,但他卻完好無損,簡直不可思議,這其中就有萊頓弗羅斯特效應(yīng)。被氮?dú)飧糸_液氮?dú)饣沾罅繜崃?,產(chǎn)生的氮?dú)鈱ζ潴w表起到防護(hù)層功能,因為氮?dú)獗纫旱獙?dǎo)熱系數(shù)小的多。液氮接觸AntonKonovalov時,貼近他身體表面的液氮,急速氣化產(chǎn)生的氮?dú)鈱⑵潴w表與液氮分開,所以不會產(chǎn)生凍傷。
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萊頓弗羅斯特現(xiàn)象在傳統(tǒng)的過火儀式,參加者會先沾濕雙腳,由于萊頓弗羅斯特現(xiàn)象令水不會快速升溫,使得熱不容易傳到人們的腳,即使人們走在火堆之上,只要不長時間接觸炭火,也不易被燒得火紅的炭火燙傷。依照萊頓弗羅斯特現(xiàn)象的原理,液氮會在手上迅速沸騰并形成隔熱層,防止手凍傷,因此便可徒手觸摸液態(tài)氮。亦曾在節(jié)目中利用萊頓弗羅斯特現(xiàn)象,嘗試把手沾濕后放進(jìn)燒熔的鉛里。
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萊頓弗羅斯特現(xiàn)象參考資料:/view/4215327.htm?fromtitle=萊頓弗羅斯特現(xiàn)象&fromid=2489767&type=syn/wiki/Leidenfrost_effect
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