莱顿弗罗斯特效应的应用;“莱顿弗罗斯特现象”究竟有什么神奇的原理值得人们惊讶？( 三 )
一个烧得通红的铁锅 ， 此时把一滴水落进去 ， 会发生什么现象？一般根据常识 ， 我们会立刻想象到水滴瞬间汽化的场面 ， 并且温度越高 ， 汽化速度也越快 。
但是 ， 科学家跟一般人的区别在于 ， 他们观察事物更仔细 ， 更细心 。这不 ， 在莱顿弗罗斯特的观察下 ， 他发现这跟人们想象的不一样 。
当第一滴小水滴落入高温表面后 ， 整个汽化过程竟然长达30秒！接着他又落入了第二滴水 ， 汽化时间却只有10秒 ， 当他落入第三滴水时 ， 汽化过程缩减到了1~2秒 ， 接着滴入更多水 ， 也都是在1~2秒左右汽化 。
这就是莱顿弗罗斯特效应 。
莱顿弗罗斯特曾尝试解释这个效应 ， 可惜的是他没说对 。
二、怎样正确解释莱顿弗罗斯特效应？
莱顿弗罗斯特认为：如果温度升高 ， 水滴汽化的时间将更长 ， 这是因为热量使得水表面张力变大 ， 但实际情况并非如此 。
目前莱顿弗罗斯特效应的正确解释是：当水滴落到高温金属表面后 ， 其内部和表面都会发生汽化 ， 在金属和水滴表面之间 ， 会形成一层约0.1毫米厚的水蒸气膜 ， 正是它起着关键作用 。
水蒸气膜有两个作用 ， 第一个作用是让水滴悬浮 ， 第二个作用是隔绝部分热量 ， 减少水滴汽化速度 ， 因为水一旦变成气态 ， 传热性就会降低 ， 这阻止了水滴从金属表面吸收更多热量 。
水滴要产生莱顿弗罗斯特效应 ， 需要加热到210到240摄氏度左右 ， 这也被称为莱顿弗罗斯特温度 ， 它并不固定 ， 具体跟当地海拔有关 ， 也就是海拔越高 ， 气压越低 ， 水的沸点越低 ， 莱顿弗罗斯特温度越低 。
如果金属表面达不到这个温度 ， 形成的水蒸气膜就会太薄 ， “托不住”水滴 ， 它会迅速汽化 。这也是第2、3滴水的汽化速度快的原因（前面的水滴起到了冷却作用） 。
三、我们怎样利用莱顿弗罗斯特效应？
回到开头 ， 鸡蛋之所以放进锅里翻炒不粘锅 ， 鸡蛋作为液体 ， 跟炙热的锅面接触时 ， 也会产生莱顿弗罗斯特效应 ， 鸡蛋的莱顿弗罗斯特温度大致在350摄氏度以上 。
而快速把手放进液氮后抽离却不会冻伤 ， 是因为液氮温度零下196摄氏度 ， 而人体温度30多度 ， 所以接触到人体的液氮会迅速沸腾 ， 形成类似的蒸汽膜 ， 从而保护人手 ， 但是这个过程要快 ， 不然持续的冷却会伤害手（请勿模仿） 。
而现代液体火箭发动机则用极低温液体燃料 ， 在发动机燃烧室和喷嘴内壁形成一层气膜 ， 以此隔绝燃气和内壁传热 ， 这就是“气膜冷却” ， 可让发动机在极高温环境下长时间工作 。
虽然这三个现象看似不同 ， 但背后的原理相同 ， 都利用了莱顿弗罗斯特效应 。从这个过程中 ， 我们可以发现科学就是从特例发现一般规律 ， 然后再进行应用 。这也是科学的魅力 。
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