Физики заставили воду кипеть без пузырьков

Ученые показали, что слой пара, который предохраняет от мгновенного выкипания капли воды на раскаленной сковородке, можно создать и при гораздо более низкой температуре. Работа физиков опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание приводит Nature News. Явление, благодаря которому капли воды на раскаленной сковородке катаются, словно шарики ртути, а не испаряются мгновенно, физики называют эффектом Лейденфроста.

Явление, благодаря которому капли воды на раскаленной сковородке катаются, словно шарики ртути, а не испаряются мгновенно, физики называют эффектом Лейденфроста. Испарение при этом происходит без пузырьков — только на границе тел, а не в объеме жидкости. Это происходит потому, что во время контакта жидкости с телом, нагретым до определенной температуры, между ними образуется слой пара, сильно препятствующий теплообмену. Такая температура называется точкой Лейденфроста. Для воды она составляет обычно чуть менее 200 градуса Цельсия.

При падении температуры нагретого тела ниже этой точки, слой пара исчезает, жидкость приходит в непосредственный контакт с твердой поверхностью и скорость теплообмена резко увеличивается. При этом происходит взрывное вскипание во всем объеме жидкости.

В ходе исследования авторы нагревали металлические сферы, опускали их в воду и записывали происходящие процессы на видео. При этом некоторым сферам придавали водоотталкивающие свойства с помощью нанесения микротекстуры и химических покрытий.

Ученые показали, что если придать поверхности твердого тела сильные водоотталкивающие свойства, то точку Лейденфроста можно понизить до температуры кипения жидкости. В таком случае кипение происходит без образования пузырьков.

Теоретически возможна стабилизация слоя пара на границе жидкости даже ниже температуры кипения. Этого, однако, авторам пока не удалось продемонстрировать. Если их исследования увенчаются успехом, то подобные гидрофобные поверхности можно будет применить в кораблестроении. Стабилизированный слой пара между корпусом судна и водой может резко снизить трение и энергозатраты на перевозку.

Ранее другая группа инженеров также показала, что придание границе фаз особой текстуры сильно влияет на ее теплопроводность. Тогда перед исследователями стояла обратная задача — не уменьшения, а увеличения энергообмена.

Источник: lenta.ru

Кипящие капли заставили двигатся в гору
Британские физики научились контролировать движение капель, левитирующих над раскаленной поверхностью благодаря эффекту Лейденфроста: направлять их вверх по уклону и отклонять в стороны. Работа опубликована в журнале Scientific Reports, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте Университета Бата. Ученые работали с металлическими поверхностями, несущими зубчатую текстуру разного характера. На эти разогретые поверхности исследователи наносили капли воды и наблюдали за их движением.

Физики научились «расщеплять» воду на водород и лак для ногтей
Китайские химики и физики создали необычный вариант расщепителя воды, который превращает «бесхозный» и ненужный на практике кислород и обычный этиловый спирт в основной компонент лака для ногтей с почти 100%…

«Совершенно секретно: вода плюс кислород…» Часть I. Акулы адмирала Деница
Данное исследование автору хотелось бы посвятить одному известному веществу.

Геополитическая мозаика: «Эхо Москвы» пользуется правом на выражение свободы мнения, а АНБ может остаться без воды и света
Сила есть, ума не надо.


  • Жидкость,
  • Температура,
  • СЛОЙ,
  • Лейденфрост,
  • Сковородка
Комментировать публикацию через Постсовет:
Комментарии (0) RSS свернуть / развернуть

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.


Комментировать публикацию через Вконтакте: