Şaşırtıcı video, daha önce hiç görmediğimiz yeni bir Leidenfrost efekti türünü ortaya koyuyor

193°C’nin (379°F) üzerinde bir vazodaki suya sihirli bir şey olur.

Sözde Leidenfrost etkisi, sıcak bir yüzeye su püskürttüğünüzde, damlacıklar yüzeyin üzerinde bir buhar tabakası üzerinde yüzer. Daha düşük bir sıcaklıkta (ama yine de kaynama noktasının üzerinde) olduklarından bir veya iki dakika daha uzun süre dönmeye devam ederler ve buharlaşmadan önce tava boyunca kayarlar.

Bu, sıcaklıklar her bir sıvının kaynama noktasının çok üzerinde olduğu sürece, tüm farklı sıvı türlerinde olur. Ancak araştırmacılar daha da ilginç bir şey keşfettiler – bu etki, farklı sıvıların iki damlacığı arasında bile meydana gelebilir ve bunların birbirinden sıçramasına neden olabilir.

İlk yazar, Puebla Üniversitesi’nden fizikçi Felipe Pacheco Vázquez liderliğindeki araştırma ekibi, su, etanol, metanol, kloroform ve formamid, ve her bir sıvı grubundan iki damlanın anında tek bir damlada “birleşip” mi yoksa art arda geri mi geri döneceğini (birbirinden birden çok kez sıçrayacağını) analiz etti.

Bunu, hafif bir iç eğime sahip küçük bir metal plaka kullanarak ve sıvıların kaynama noktalarının (aseton için 50°C’den laboratuvar irtifasında formamidde 146°C’ye kadar değişen) herhangi bir kaynama noktasının oldukça üzerinde olan 250°’ye kadar ısıtarak yaptılar. ).

Sonra maviye boyanmış küçük bir damlaya bir sıvıdan büyük bir damla eklendi ve ne olduğunu izlediler. Bazıları – aynı tür sıvının her iki damlası veya benzer kaynama noktalarına sahip sıvılar – plakanın en alt noktasında birbirine kaydığında anında birleşti.

Diğerleri birleşmeden önce zaman aldı. Büyük damladan sıçrayan küçük damlaya çok benziyorlardı. Aşağıdaki videoda etanol (küçük damla) ve su (büyük damla) arasında bunu görebilirsiniz:

https://www.youtube.com/watch?v=sqWzhzhAE8o

“Doğrudan füzyon birkaç milisaniye boyunca devam eder ve esas olarak aynı sıvının (su-su gibi) damlacıklarında veya benzer özelliklere sahip sıvılarda (etanol-izopropanol gibi) gözlemlenmiştir.” Takım yeni bir kağıda yazar.

“Buna karşılık, özelliklerinde büyük farklılıklar olan (su-etanol veya su-asetonitril gibi) damlacıklar, nihayet birleşmek için kritik bir boyuta ulaşana kadar buharlaştıkça birkaç saniye, hatta dakikalar boyunca sıçramaya devam eder.”

Sonunda, daha hızlı buharlaşan sıvı belirli bir hacme küçüldükten sonra, iki damla birleşir ve ardından “patlar” – iki yerine biraz daha büyük bir sıvı karışımınız olur.

Aşağıdaki tablodan iki sıvıdan herhangi birinin birleştiğini (c), geri teptiğini (r), her ikisinin karışımını yapıp yapmadığını (c/y) veya özel durumlarda karıştırılamadığı için ayrı fazlarda kaldığını (x) görebilirsiniz. ).

İki damla Leidenfrost’un çarpışmasının sonucu. (Pacheco Vazquez ve diğerleri, PRL, 2021)

Ekip, bu sıçramanın aslında damlacıkların sadece sıcak plakanın yüzeyinden yalıtkan bir buhar tabakasında değil, aynı zamanda iki damlacık arasında da bittiği “Leidenfrost üçlü etkisi” olduğunu öne sürüyor.

“Geri tepme dinamikleri üretilir, çünkü damlacıklar sadece alt tabaka ile Leidenfrost durumunda değil, aynı zamanda çarpma anında kendi aralarında Leidenfrost etkisini yaşarlar.” Takım yazıyor.

“Bu, farklı kaynama sıcaklıklarından kaynaklanır ve bu nedenle, daha sıcak daldırma, daha düşük kaynama noktasına sahip damla için sıcak bir yüzey görevi görerek, aynı anda Leidenfrost durumunda üç temas bölgesi oluşturur. Bu senaryoya üçlü Leidenfrost etkisi adını verdik.”

Arama yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektupları.