萊頓弗羅斯特效應(yīng)

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

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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(shí)，如若把鐵鍋燒到超級(jí)熱（超過(guò)100攝氏度），往鍋里面滴幾滴水，此時(shí)水珠不會(huì)迅速蒸發(fā)，而是四處滾動(dòng)。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(lái)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(lái)，懸浮起來(lái)的水滴暫時(shí)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(huì)潤(rùn)濕炙熱的表面，而僅僅在其上形成一個(gè)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(shí)，由于一部分水遇熱迅速氣化，使得接下來(lái)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(huì)發(fā)出嘶嘶聲并迅速沸騰，水珠不會(huì)在鐵板四處滾動(dòng)，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(shí)，水便會(huì)產(chǎn)生萊頓弗羅斯特現(xiàn)象。液體的萊頓弗羅斯特點(diǎn)會(huì)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(dòng)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(gè)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(wú)損，簡(jiǎn)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?huì)對(duì)其體表起到防護(hù)層功能，因?yàn)榈獨(dú)獗纫旱獙?dǎo)熱系數(shù)小的多。液氮接觸AntonKonovalov時(shí)，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(huì)產(chǎn)生凍傷。

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萊頓弗羅斯特現(xiàn)象在傳統(tǒng)的過(guò)火儀式，參加者會(huì)先沾濕雙腳，由于萊頓弗羅斯特現(xiàn)象令水不會(huì)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(zhǎng)時(shí)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(huì)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