萊頓弗羅斯特現(xiàn)象

2023/2/6生活中常見的熱力學現(xiàn)象2

萊頓弗羅斯特現(xiàn)象萊頓弗羅斯特效應問題引出萊頓弗羅斯特效應問題分析萊頓弗羅斯特效應原理與萊頓弗羅斯特效應相關問題舉例分析參考資料目錄

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萊頓弗羅斯特現(xiàn)象生活中做菜時，如若把鐵鍋燒到超級熱（超過100攝氏度），往鍋里面滴幾滴水，此時水珠不會迅速蒸發(fā)，而是四處滾動。這種現(xiàn)象就是萊頓弗羅斯特效應。

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萊頓弗羅斯特現(xiàn)象

萊頓弗羅斯特效應水滴能夠懸浮起來的原因在于，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，懸浮起來的水滴暫時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：液體不會潤濕炙熱的表面，而僅僅在其上形成一個蒸汽層的現(xiàn)象。

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萊頓弗羅斯特現(xiàn)象原理：當液體遭遇炙熱表面時，由于一部分水遇熱迅速氣化，使得接下來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（100°C），水會發(fā)出嘶嘶聲并迅速沸騰，水珠不會在鐵板四處滾動，并緩慢地逐漸蒸發(fā)，水珠可以存在更久。但當鐵板到達萊頓弗羅斯特點（Leidenfrostpoint）時，水便會產(chǎn)生萊頓弗羅斯特現(xiàn)象。液體的萊頓弗羅斯特點會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)”活動風靡全球，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，但他卻完好無損，簡直不可思議，這其中就有萊頓弗羅斯特效應。被氮氣隔開液氮氣化吸收大量熱量，產(chǎn)生的氮氣將會對其體表起到防護層功能，因為氮氣比液氮導熱系數(shù)小的多。液氮接觸AntonKonovalov時，貼近他身體表面的液氮，急速氣化產(chǎn)生的氮氣將其體表與液氮分開，所以不會產(chǎn)生凍傷。

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萊頓弗羅斯特現(xiàn)象在傳統(tǒng)的過火儀式，參加者會先沾濕雙腳，由于萊頓弗羅斯特現(xiàn)象令水不會快速升溫，使得熱不容易傳到人們的腳，即使人們走在火堆之上，只要不長時間接觸炭火，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