Při teplotě nad 193 °C (379 °F) se s vodou ve váze stane něco magického.
Takzvaný Leidenfrostův efekt, kdy stříkáte vodu na horký povrch, kapky plavou nad povrchem na vrstvě páry. Krouží o chvíli nebo dvě déle, než kdyby byly při nižší teplotě (ale stále nad bodem varu), a kloužou po pánvi, než se odpaří.
To se děje u všech různých typů kapalin, pokud jsou teploty výrazně nad bodem varu každé konkrétní kapaliny. Vědci ale objevili ještě něco zajímavějšího – že tento efekt může nastat i mezi dvěma kapkami různých kapalin, což způsobí, že se od sebe odrazí.
Tým výzkumníků vedený prvním autorem, fyzikem z University of Puebla, Felipem Pachecem Vázquezem, se zabýval kapalinami, jako je voda, etanol, metanol, chloroform a další. formamida analyzovali, zda by se dvě kapky z každé skupiny tekutin okamžitě „spojily“ do jedné kapky, nebo by se odrážely postupně (odrážely se od sebe vícekrát).
Udělali to tak, že použili malou kovovou desku s mírným vnitřním sklonem a zahřáli ji na 250 °C, což bylo výrazně nad body varu jakékoli kapaliny (které se pohybovaly od 50 °C pro aceton do 146 °C v laboratorním formamidu. ).
Pak se do malé kapky obarvené modře přidala velká kapka jedné tekutiny a sledovali, co se stalo. Některé – když byly obě kapky stejného typu kapaliny nebo kapalin s podobnými body varu – se okamžitě spojily, jakmile do sebe vklouzly v nejnižším bodě na talíři.
Jiní si dali před sloučením na čas. Vypadali hodně jako malá kapka odrážející se od velké kapky. To mezi etanolem (malá kapka) a vodou (velká kapka) můžete vidět níže ve videu:
https://www.youtube.com/watch?v=sqWzhzhAE8o
„Přímá fúze pokračuje několik milisekund a byla pozorována hlavně v kapičkách stejné kapaliny (jako je voda-voda) nebo v kapalinách podobných vlastností (jako je ethanol-isopropanol),“ Tým píše na nový papír.
„Naproti tomu kapičky s velkými rozdíly ve vlastnostech (jako je voda-ethanol nebo voda-acetonitril) pokračují v odrážení během několika sekund nebo dokonce minut, jak se vypařují na kritickou velikost, aby se nakonec spojily.“
Nakonec poté, co se rychleji odpařující se tekutina stáhne na určitý objem, se obě kapky spojí a následně „explodují“ – máte o něco větší směs tekutin, která bruslí místo dvou.
Z tabulky níže můžete vidět, zda se některá ze dvou kapalin spojila (c), odrazila (r), vytvořila směs obou (c / r), nebo ve zvláštních případech zůstala jako samostatné fáze, protože je nebylo možné smíchat (x ).
Výsledek srážky dvou kapek Leidenfrostu. (Pacheco Vazquez a kol., PRL, 2021)
Tým naznačuje, že tento odraz je ve skutečnosti „trojitý efekt Leidenfrost“, při kterém kapičky neskončí pouze v izolační vrstvě páry z povrchu horké desky, ale také mezi dvěma kapkami.
„Dynamika odrazu se vytváří, protože kapičky nejsou pouze ve stavu Leidenfrost se substrátem, ale také mezi sebou zažívají Leidenfrostův efekt v okamžiku dopadu,“ Tým píše.
„To je způsobeno různými teplotami varu, a proto teplejší ponor působí jako horký povrch pro kapku s nižším bodem varu, což má za následek tři kontaktní zóny ve stavu Leidenfrost současně. Tento scénář jsme nazvali trojitým efektem Leidenfrost.“
Hledání bylo zveřejněno v Fyzické kontrolní dopisy.
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
