水滴到热铁勺上为什么会跳来跳?
水滴在金属温度高的时侯落下时,它的底部马上就变成水蒸气,汽化了的水就会形成一个蒸气层,托住小水滴让它不掉下来。由于水蒸气是热的不良导体,水滴暂时吸收不到更多的热,不能全部变成水蒸气。这样,水滴就在勺里跳来跳去了。
1756年,有位叫莱顿弗罗特的物理学家做过一个有趣的实验:他把一只铁勺放在炉火里烧得通红,然后把一滴水滴到灼热的铁勺上,那水滴居然跳起来,悬在勺上边了。他用一个摆为小水滴计时,第一个水滴大约持续了30秒,第二个水滴落到勺里去的时候,铁勺的温度已经降低了,水滴只悬在勺上边10秒,第三个水滴悬了1.2秒,以后的水滴就落在勺上蒸发掉了。水滴为什么会跳起来呢?他当时没有能对这种现象做出令人满意的解释。
水滴能够悬浮起来的原因在于,接触炙热的铁勺后,水滴底部立即形成一层水蒸汽,把水珠与铁勺隔开,就使得水滴悬浮起来,悬浮起来的水滴暂时不能吸收更多的热量,减慢了汽化速度,因此悬浮可以持续30秒。
做过饭的人都知道,水滴在炽热的干锅里会蹦蹦跳跳,欢快异常。如果把一块金属板加热到100摄氏度以上,在上面滴一滴水,这滴水会在金属板上跳起“天鹅舞”,只是跳舞的方向总是不断改变。这就是热力学中的莱顿弗罗斯特现象。
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