Amerikai fizikusok a jeget lebegtették a felhevített fém felett

Ha egy vízcsepp a folyadék forráspontjánál sokkal melegebb felületet ér, lebeg felette. Ezt a hatást Johann Gottlob Leidenfrost német orvos és teológus után nevezték el, aki először 1756-ban írta le.Forralás és a Leidenfrost-effektus.

Egy új tanulmányban a Virginia Tech gépészmérnöki docense, Jonathan Boreyko és végzős hallgatója, Mojtaba Edalatpour elérte Jég használata víz forralásához: A kutató hőátadási felfedezést tesz, amely a 18. századi elv szerint bővül egy jégdarab levitációja. Valójában kísérletileg bebizonyítottak egy elméletet, amelyet először a 18. században hangoztattak.

A tudósok elmagyarázták: ha egy alumíniumlemezt 150 ° C-ra melegítenek, akkor alatta gőzpárna képződik. Elválasztja a vizet a fémtől – és a csepp úgy lebeg, vagy siklik a felszínen, mint egy léghoki korong.

Ha azonos körülmények között egy jégdarabot helyezünk egy alumíniumlemezre, az fokozatosan megolvad és vízzé válik. Az olvadt víz felforr, de gőz nem képződik alatta.

De amikor a tudósok felmelegítették a lemezt 550 °C-ra, a Leidenfrost-effektus megjelent és jégre. A gőz hatására a jég a felszín fölé emelkedett, bár tovább olvadt.

Ezt a viselkedést az olvadékvíz rétegének hőmérséklet-különbsége magyarázza. Alul 100°C-on forr, felül 0°C-on olvad. Ha a melegítés nagyon erős, akkor a felmelegített lemez és a jég között van ideje párapárnának képződni.

A tanulmány eredményei lehetővé teszik új hűtőrendszerek létrehozását autók, szerverek, sőt atomerőművek számára. A hatás segít megtalálni azokat az anyagokat vagy mechanizmusokat, amelyek gyorsan eltávolítják vagy újra elosztják a hőt, csökkentve a berendezések kopását és megelőzve a veszélyes helyzeteket.