Раскаленный шар под защитой паровой подушки

Описание: 

Может ли раскаленный шарик оставаться раскаленным даже под водой? 

 

Мы раскалили железный шарик докрасна (до температуры выше 700 градусов по Цельсию) и опустили его в горячую воду. Разница температур в 600 градусов очень большая. Кажется, что шарик должен моментально остыть, отдав при этом лишнее тепло воде. Но все оказывается не так просто...

 

Как видно из опыта, шарик достаточно долгое время не хочет остывать под водой и продолжает светиться красным, что говорит о высокой температуре. При этом вода также значительно не нагревается, даже не кипит. В чем здесь секрет?

 

Объяснение:

А секрет такого явления в поверхностном/пленочном кипении жидкости. Раскаленный шарик моментально превратил воду вокруг себя в пар, окружив себя паровой прослойкой. Теперь шарик не касается воды. Так как пар очень плохой проводник тепла, то тепло от шарика через паровую прослойку уходит медленно.

 

Как только шарик остывает до температуры, при которой уже не может поддерживать паровую подушку, все тепло шарика почти моментально передается воде, и она бурно закипает (так бурно, что стакан начинает раскачиваться).

 

Такой же эффект "паровой подушки" защищает смоченную водой руку от ожога при опускании ее в расплавленный металл (Палец в расплавленном свинце), или позволяет наоборот держать очень холодный жидкий азот (температура -190 градусов) на голой ладони или во рту. Этот же эффект используется йогами для хождения по раскаленным углям - смоченные водой или влажные от пота ступни ног отделяет от углей паровая подушка, не дающая обжечься. 

 

Этот эффект был назван эффектом Лейденфроста в честь ученого, описавшего долгоживущее движение капель воды на паровой подушке по раскаленной металлической поверхности. 

 

Категория: Видео-опыты (физика) | Добавил: Batan1st (04.12.2015)
Просмотров: 1468 | Рейтинг: 0.0/0