Leidenfrostův jev



Johann Gottlob Leidenfrost 1715-1794
•De aquæ communis nonnullis qualitatibus tractatus. 1756
•Nedávno 260-té výročí
•

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2e/Johann_Gottlob_Leidenfrost2.jpg/640px-Joha
nn_Gottlob_Leidenfrost2.jpg





T1
Leidenfrostův jev
•
T2
kapka
pára
T2>>T1
Horký povrch
(relativně vůči teplotě kapaliny)

Směr proudění kapaliny
(Marangoniho proudění + unášení prouděním páry)


Herman Boerhaave 1668-1738



https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/Elementa_Chemiae-Boerhaave.jpg



H.Boerhaave, Elementa Chemiae. (Lugduni Batavorum, 1732), vol.1 Experiment XIX, p.257 et seq. (a)
(1732)
•Intenti vero spectetis iam hoc mirum Experimentum. Hac  in ampullula  sincerissimum iam teneo
Alcohol, cuius particulum  lente, prudenter, fundo supra ignitum hoc ferrum. Quid expectatis
futurum? an id accensum iri? neminem vel dubtare crediderim .

Strojový překlad
•Ale teď vypadal upozornění a nádherný zážitek. Tento puchýřky nejčistší již vědí, alkohol, jehož
částice se pomalu a opatrně, spodní byla testována tímto nástrojem. Co očekáváte do budoucna?
Budeme být vyhozen? jeden nebo dubtare věřit.

•Sed nihil minus. Ecce enim, simulac incidit in cavam hanc Igniti ferri superficiem, statim cogitur
in globum pellucidum instar argenti vivi, atque ea specie ut illud decurrit super eam, sine ullo
signe conceptae flammae. Postquam vero accessit iam decurrendo in locum frigidiorem ejusdem  ferri,
iam cito in auras dissipatur sine ulla flammae excitatione. Quid hic rei est, auditores? Sulphur,
pulvis pyrius, ligna, alia, huic apposita ferri, statim inflamatur. Alcohol, quod leniter
calefactum omnium fere facillime accenditur, fert hunc Ignem, neque accenditur interim. Nodus hic
vestro dignus acumine.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/88/Heat_transfer_leading_to_Leidenfrost_effect_for_
water_at_1_atm.png





Kapky vody na pánvi



Kapka lihu na spodní straně pánve



Kapka lihu na tuhnoucím olovu



Podlouhlá  kapka ?



Kapka benzínu na kapalném olovu



Kapka vody vedle kapky benzínu



























Voda na rozpálené plechové pánvi






Základní otázka









•Je bezpečnější teplota kapalného kovu co nejnižší? Tedy co nejblíž  Leydenfrostově teplotě
ochranné kapaliny, pro vodu cca 220 C, nebo pro bezpečnou teplotu je jiné kritérium?
•O kolik by měla být teplota taveniny při experimentu vyšší, než je její bod tání. Na jakých
vlastnostech taveniny a parametrech experimentu tento interval závisí? Nebo je to víceméně jedno a
záleží hlavně na tom, aby byl kov kapalný?
•

•Má-li být ruka chráněna parním filmem, znamená to, že je vystavena teplotě 100 C, protože to je
teplota, při které pára vznikne? Je ve skutečnosti  při ponoru tato teplota v případě použití vody
vyšší nebo nižší?
• Lze ponoření ruky do vařící vody považovat za test, zda-li je možné ruku ponořit do roztaveného
kovu? Nebo naopak, znamená to, že se stejným komfortem by mělo být možné  stejně rychle a hluboko
zanořit ruku i do vařící vody?
•

• Jaká jsou fyzikální kritéria pro taveninu? Například tepelná kapacita, skupenské teplo, tepelná
vodivost?
•Jaká jsou fyzikální kritéria pro ochrannou kapalinu? Například bod varu skupenské teplo výparné.
•Pomůže „prodloužit“ komfortní dobu ponoru do taveniny předchlazení povrchu kůže v ledové tříšti?
•

•Lze bleskovým dochlazením ruky v ledové tříšti „prodloužit“  komfortní dobu ponoru do taveniny?
•Může tam hrát roli i jiný než Leidenfrostův jev a termické jevy?
•A jedna „neurofyziologická“ otázka: lze spoléhat na vněm teploty či signál bolesti jako na signál
pro vytažení ruky z olova?
•Je možné použít k měření teploty bezkontaktní tzv. infračervený teploměr?
•










Autor příspěvku při pohledu do tyglíku s roztaveným olovem