莱顿弗罗斯特效应现象原理公式

莱顿弗罗斯特现象

相信大家都知道，在常温常压的条件下，水在100℃时会沸腾、会迅速蒸发，那么你们知道当水滴落在表面温度200℃的铁板时可能发生什么吗？今天，就让我带大家来开开眼界吧！

是不是很出乎你的意料呢？

 

这是一个很有趣的现象，叫莱顿弗罗斯特现象，是由科学家莱顿弗罗斯特在1756年发现的。他偶然在一把烧的通红的铁勺上滴上一滴水珠，发现水珠竟然悬浮起来而且能持续30秒以上！

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其实它的原理很好理解，简单来说就是当液体遭遇极度炙热时，液体不会润湿炙热的表面，而仅仅在其上形成一个蒸汽层，这是一层绝缘的气态防护层，因此当液体遭遇极度炙热时不会迅速蒸发。

下图是莱顿弗罗斯特现象下的液体状态：

 

 

 

 

这个极度炙热的点被称为莱顿弗罗斯特点（Leidenfrostpoint），这个点并不是固定的，它会随着水中含有的杂质、滚烫物件的材质、水的温度等而改变。

 

当然，理论及计算还是很复杂的，以下知识大家可以作为兴趣多多了解（毕竟里面有些东西咱也还没有搞懂>_< ）

莱顿弗罗斯特点标示出了进行稳定之膜态沸腾(filmboiling，参见boiling)所需之最低温度，指的是在沸腾曲线上热流(heatflux)达最低之一点，同时，液体与热烫表面之接触面完全为蒸气层(vaporblanket)所覆盖，而此时从热烫表面向液体所进行之热传导是透过此蒸气层以传导(conduction)及辐射(radiation)的方式完成。

当热烫表面上的小水滴四处跳动时，水滴的蒸发速度缓慢。随着表面温度再度提高，热辐射的效应会变得比热传导更为显著，因此这时再提高温度，热流会上升。一水平表面之热流最低点可由Zuber'sequation推导而来。（其数值是由饱和温度所决定的。其中C为Zuber常熟，于适当的压力之下大部分的液体C值约为0.09）

虽然这个现象被发现的很早，看起来也好像不是很高端的样子，但它的应用还是很有意思的。比如说徒手放入熔化的铅水和冰冷的液氮中毫发无损，其实都是在利用这个现象。

虽然莱顿弗罗斯特现象说明了大家在极端的温度中可以免受伤害，但是为了自己的人身安全还是不要轻易尝试啊！最后呐，欢迎大家积极留言投稿~你想知道的，我们都会帮助你“寻找原因”！

 

 

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关键词：莱顿弗罗斯特,现象原理公式