水滴到熱鐵勺上為什麼會跳來跳?
水滴在金屬溫度高的時侯落下時,它的底部馬上就變成水蒸氣,汽化了的水就會形成一個蒸氣層,托住小水滴讓它不掉下來。由於水蒸氣是熱的不良導體,水滴暫時吸收不到更多的熱,不能全部變成水蒸氣。這樣,水滴就在勺裡跳來跳去了。
1756年,有位叫萊頓弗羅特的物理學家做過一個有趣的實驗:他把一隻鐵勺放在爐火裡燒得通紅,然後把一滴水滴到灼熱的鐵勺上,那水滴居然跳起來,懸在勺上邊了。他用一個擺為小水滴計時,第一個水滴大約持續了30秒,第二個水滴落到勺裡去的時候,鐵勺的溫度已經降低了,水滴只懸在勺上邊10秒,第三個水滴懸了1.2秒,以後的水滴就落在勺上蒸發掉了。水滴為什麼會跳起來呢?他當時沒有能對這種現象做出令人滿意的解釋。
水滴能夠懸浮起來的原因在於,接觸炙熱的鐵勺後,水滴底部立即形成一層水蒸汽,把水珠與鐵勺隔開,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,減慢了汽化速度,因此懸浮可以持續30秒。
做過飯的人都知道,水滴在熾熱的幹鍋裡會蹦蹦跳跳,歡快異常。如果把一塊金屬板加熱到100攝氏度以上,在上面滴一滴水,這滴水會在金屬板上跳起“天鵝舞”,只是跳舞的方向總是不斷改變。這就是熱力學中的萊頓弗羅斯特現象。
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