Hva Er Leidenfrost Effect?

January 31  by Eliza

Den Leidenfrost-effekten er et fysisk fenomen som skjer når en væske blir utsatt for en ekstremt varmt stoff. Væsken i umiddelbar kontakt med den varme fordamper, og dampen danner et isolerende lag som bremser hastigheten av fordampningen og koking, slik at den gjenværende væske til å sveve. Et klassisk eksempel kan ses på kjøkkenet, der en kokk kan bla dråper av vann i en gryte for å teste temperaturen. Hvis kjelen er varm nok, vil perler av vann ser ut til å skate over bunnen av kjelen på en seng av damp i stedet for å fordampe umiddelbart fra varmen.

Denne effekten er oppkalt etter Johann Gottlob Leidenfrost, som beskrev fenomenet på 1700-tallet. Forskere i 1800 fulgt opp på hans arbeid og bekreftet funnene. I laboratoriet er Leidenfrost-effekt noen ganger brukt til demonstrasjoner og lab vitser; en potensielt farlig skjermen innebærer dypping våte fingre i et bad av smeltet bly. Vannet på fingrene fordamper og isolerer dem lenge nok til at eksperimentator å trekke dem ut igjen.

Fysikken bak Leidenfrost-effekten er relativt grei. Når væsken varmes raskt som et resultat av kontakt med noe ekstremt varme, danner den et dampsjikt. Vapor leder ikke varmen godt, så den fungerer som en barriere mellom varmen fra kjelen og den gjenværende væske. Dråpene kan synes å skumme på overflaten som damp fonner. Til slutt, damper det bort, det samme gjør resten av vannet.

I tillegg til å være et tema av interesse og underholdning i laboratoriet, har Leidenfrost-effekt også noen praktiske anvendelser. Forskere har påvist, for eksempel, at denne effekten kan benyttes for kjøling av mekanismer. Vanndråper kan bli indusert til å kjøre opp en meget varm gitter ved hjelp av Leidenfrost virkning, og dette kan drive et kjølesystem for å bidra til lavere temperaturer på ekstremt varme system.

En konsekvens av Leidenfrost-effekten er at vann og andre væsker kan faktisk ta lengre tid å koke hvis forholdene er for varm. Andre demonstrasjoner av Leidenfrost-effekten innebærer å spille med flytende nitrogen og andre potensielt farlige materialer. Det er viktig for mennesker å observere sikkerhetsforanstaltninger i disse demonstrasjoner riktig, fordi det er en smal feilmargin. Dyppe ens fingre inn i smeltet bly, for eksempel, kan føre til alvorlige brannskader hvis de blir stående i for lenge.

  • Den Leidenfrost-effekten kan påvises med flytende nitrogen.