Film kaynaması olarak da bilinen Leidenfrost etkisi, sıvının kaynama noktasının çok üzerinde bir sıcaklıktaki bir katı ile bir sıvı temas ettiğinde ortaya çıkar. Temas halinde, sıvı-katı arayüz arasında bir buhar tabakası oluşur ve ikisi arasında bir bariyer oluşturur. Bu fenomenin mutfağınızda da görmüş olabilirsiniz; sıcak bir tava üzerinde dans eden su ya da eskiden evlerimizde bulunan sobaların üstüne düşen bir iki damla su, leidenfrost etkisini çok iyi şekilde açıklıyor. Leidenfrost etkisinin bu farklı örneklerine bir göz atalım ve nasıl çalıştığını inceleyelim.
Leidenfrost Etkisi Açıklaması
Leidenfrost etkisi, etkiyi ilk olarak Ortak Suyun Bazı Nitelikleri Hakkında Bir Kitap başlıklı bir el yazmasında tanımlayan doktor ve ilahiyatçı Johann Gottlob Leidenfrost’a (1715-1794) atfedilir. Leidenfrost etkisinin en yaygın ortaya çıkışı, mutfakta, sıcak bir tavaya bir damla su konulduğunda görülebilir. Tava yaklaşık 200 ° C olan Leidenfrost noktasına kadar ısıtılırsa, su o kadar hızlı buharlaşır ki, tava ile su damlacığı arasında suyu yanan sıcak tavadan koruyan ince bir buhar tabakası oluşur. Buhar aynı zamanda su damlacığının tavada “dans etmesine” neden olurken, buhar onu farklı yönlere doğru iter. Damlacık elbette belirli bir süre içinde buharlaşacaktır, ancak tavanın kaynama noktasının üzerinde ancak Leidenfrost noktasının altında bir sıcaklığa ısıtılmasından önemli ölçüde daha uzun sürecektir.
Leidenfrost Etkisinin Gösterileri
Bir tavada bir damla su dansını görmek Leidenfrost etkisinin uygun bir örneği olsa da, web’de biraz daha sinirli ve eğlenceli başka gösteriler de var. Bunlar, bir elin bir kova erimiş kurşun veya sıvı nitrojene sokulması ve hatta metal bir labirentten su damlacıkları gönderilmesini içerir.
Yukarıda tarif edilen tava örneğinde olduğu gibi, yeterince yüksek bir sıcaklığa kadar ısıtılırsa, su buharlaşarak elinizle kurşun arasında bir bariyer oluşturan ve kısa bir süre elinizin yanmasını önleyen bir buhar tabakasına dönüşecektir. Tersine, sıvı nitrojen örneğinde eliniz, nispeten konuşursak, “yüksek sıcaklıklı” nesnedir. Sıvı nitrojenin kaynama noktası -195,8 ° C iken, eliniz 37 ° C’de içine batırıldığında bir yalıtım buharı oluşur. Bu örneklerin her ikisi için de koruma kısa ömürlüdür ve yaralanmayı önlemek için el sıvılardan derhal çıkarılmalıdır. (Yine de bunu evde denemenizi tavsiye etmiyoruz.)
Şimdi, önceki örneklerden daha az tehlikeli ancak daha yaratıcı olan Leidenfrost etkisinin en kolay gözlemleme şekli. Sırtlı sıcak bir yüzeye bir damla su konulduğunda, damlacık dans etmek yerine doğrusal bir yönde hareket eder. Birleşik Krallık’ta bulunan Bath Üniversitesi’nde iki öğrenci bu bilgiyi Leidenfrost Maze adını verdikleri su damlacıklarını yönlendirmek için kullandı. Aşağıdaki videoyu izleyebilirsiniz:
