Неколико цоол научних демонстрација са ефектом леиденфроста које треба покушати

Ефекат Леиденфрост назван је по Јоханну Готтлобу Леиденфрост, који је описао феномен у Трактат о неким квалитетама обичне воде 1796. године.

У Леиденфрост ефекту, течност у близини површине која је много топлија од течења тачка ће произвести слој паре који изолише течност и физички је одвоји од површина.

У суштини, иако је површина много топлија од површине тачка кључања течности, то испарава спорије него ако се површина налази близу тачке кључања. Пара између течности и површине спречава да та два контакта дођу у директан контакт.

Није лако идентификовати прецизну температуру на којој игра Леиденфрост ефект - тачка Леиденфрост. Ако ставите кап течности на површину која је хладнија од тачке кључања течности, кап ће се спљоштити и загрејати. На тачки кључања кап може зазвиждати, али ће седети на површини и заврети у пару.

У неком тренутку већем од тачке кључања, ивица капљице течности се одмах испарава, усмеравајући остатак течности из контакта. Температура зависи од многих фактора, укључујући

Тачка Леиденфрост-а за воду је отприлике двострука њена тачка кључања, али те информације се не могу користити за предвиђање Леиденфрост-ове тачке за друге течности. Ако изводите демонстрацију Леиденфрост ефекта, најбоље је кладити се на површину која је таква много топлије од тачке кључања, па ћете бити сигурни да је довољно вруће.

Постоји неколико начина да се покаже Леиденфрост ефекат. Демонстрације са водом, течним азотом и растопљеним оловом су најчешће.

Најједноставнији начин демонстрирања Леиденфрост ефекта је посипање капљица воде на врућу таву или пламеник. У овом случају Леиденфрост ефекат има практичну примену. Можете да проверите да ли је тава довољно врућа да се користи за кување, а да не ризикујете рецепт на превише хладној тави!

Све што требате је да загрејете таву или пламеник, умочите руку у воду и поспите посуду капљицама воде. Ако је тава довољно врућа, капљице воде ће клизати даље од места контакта. Ако контролишете температуру посуде, можете користити ову демонстрацију и за илустрацију тачке Леиденфрост-а.

Капљице воде ће се изравнати на хладној тави. Они ће се спљоштити близу тачке кључања на 100 ° Ц или 212 ° Ф и прокухати. Капљице ће се наставити понашати на овај начин све док не дођете до тачке Леиденфрост. На овој температури и на вишим температурама Леиденфрост ефекат је приметан.

Најлакши и најсигурнији начин да се покаже Леиденфрост ефекат течни азот је просипати малу количину на површину, попут пода. Било која површина собне температуре је знатно изнад тачке Леиденфрост-азота, која има тачку кључања -195,79 ° Ц или -320,33 ° Ф. Капљице азота клизају по површини, слично капљицама воде на врућој тави.

Варијација ове демонстрације је бацање шоље течног азота у ваздух. То се може учинити преко публике, мада је генерално сматрано бесмисленим изводити ову демонстрацију за децу, јер млади истражитељи можда желе ескалирати демонстрацију. Шалица течног азота у ваздуху је у реду, али шоља или већа запремина бачена директно на другу особу може резултирати озбиљним опекотинама или другим повредама.

Ризичнија демонстрација је стављање мале количине течног азота у нечија уста и издувавање нагомиланих течних азотних испарења. Ефекат Леиденфрост није овде видљив - оно штити ткиво у устима од оштећења. Ова демонстрација се може извести сигурно, али постоји елемент ризика јер би унос течног азота могао да се покаже смртним.

Азот није токсичан, али његовом испаравањем настаје џиновски мехурић гаса, способан да распадне ткиво. Оштећења ткива од хладноће могу настати због гутања велике количине течног азота, али примарни ризик представља притисак испаравања азота.

Ниједну демонстрацију течног азота Леиденфрост ефекта не би требало да изводе деца. Ово су демонстрације само за одрасле. Угађање течног азота је за свакога обесхрабрено због потенцијалне несреће. Међутим, можете видети да је то учињено и то се може учинити сигурно и без штете.

Стављање руке у растопљено оло је демонстрација Леиденфрост ефекта. Ево како то урадити и не изгорети се!

Постављање је прилично једноставно. Демонстратор умочи своју руку водом и умочи је у истопљени олово и одмах му.

Тачка топљења олова је 327.46 ° Ц или 621.43 ° Ф. То је знатно изнад тачке Леиденфрост-а за воду, а опет није толико вруће да би врло кратко изоловано излагање изгорело ткиво. У идеалном случају, то је упоредиво са уклањањем таве из веома топле пећнице помоћу вруће плоче.

Ову демонстрацију не би требало да изводе деца. Важно је да олово буде тачно изнад његове тачке топљења. Такође, имајте на уму олово је токсично. Немојте растопити олово користећи посуђе. Оперите руке веома темељно након извођења ове демонстрације. Свака кожа која није заштићена водом ће бити спаљена.

Лично бих препоручио да умочите један влажни прст у водицу, а не целу руку како би се ризик смањио. Ова демонстрација се може изводити сигурно, али подразумева ризик и вероватно би је требало избећи у целости. Емисија „Мин Митх Маихем“ из 2009. из телевизијске емисије МитхБустерс демонстрира овај ефекат прилично лепо и било би прикладно да се покаже ученицима.