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2月 10, 2016

賴登福現象(Leidenfrost Effect)到底是可以幹嘛啦?

有個很有趣的科學名詞叫賴登福現象(Leidenfrost Effect),在1732年首次被發現,爾後1756年一個德國醫生Johann Gottlieb Leidentfrost做了深入研究後發表了更具體的論文(所以用他名字命名)。這現象講的是:『如果液體接觸遠超過其沸點的東西,那麼在接觸的表面就會瞬間形成一層有隔熱作用的蒸氣。』最簡單的例子是:水如果滴在超過200°C的滾燙金屬板上時,會神奇的變成一顆顆的水珠在金屬板上滾動。 

一般來說,水如果滴在100°C以上但未滿200°C的金屬板上時,會很快的散開變成薄膜,然後嘶嘶作響之後瞬間蒸發掉(煮菜的時候就會常看到),但是!如果是先把鍋子加熱到超過200°C,再滴水下去,卻會出現不一樣的結果——水滴會變成一顆顆的,在鍋子上滾來滾去的,而且反而要花更久的時間才會蒸發掉。
 
是的寶傑,這全都是因為水滴在超過攝氏200度的金屬板上時,水滴跟金屬的接觸面瞬間蒸發,結果形成了一個蒸氣層拖住了水滴,短暫的產生了隔熱的效果。(水蒸汽的熱傳導率大約只有水的1/10)




 
這是很有趣的一個現象,不過知道這個什麼賴登福現象到底可以幹嘛啦?其實這東西可以解釋非常生活化的幾個例子,例如廚師就常常會用賴登福現象,在加熱的鍋子上滴水,看水珠有沒有在鍋子上滾動,有的話就代表鍋子已經加熱到達200°C以上了,藉此判斷是不是炒菜的時機了;另外乩童赤腳迅速踏過火紅的木炭可以毫髮無傷,其實也是利用了賴登福現象,他們在跑之前雙腳踏過水之後,接觸超高溫木炭的腳也會暫時形成一層薄膜隔熱(所以他們才要用跑的阿,你是有看過乩童慢慢走的嗎?),當然還有徒手觸摸-196°C的液態氮這種事也可以用此解釋。
 
最後這影片很有趣的示範了這現象可以看一下XD






延伸閱讀:
徒手可以觸摸液態氮嗎?有條件的
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