US-Physiker ließen Eis über erhitztem Metall schweben
Verschiedenes / / January 25, 2022
Dieser Effekt hilft bei der Kühlung von Geräten - von Computern bis hin zu Kernkraftwerken.
Wenn ein Wassertropfen auf eine Oberfläche trifft, die viel heißer ist als der Siedepunkt dieser Flüssigkeit, schwebt er darüber. Dieser Effekt wurde nach dem deutschen Arzt und Theologen Johann Gottlob Leidenfrost benannt, der ihn erstmals 1756 beschrieb.Kochen und der Leidenfrost-Effekt.
In einer neuen Studie erzielten der Virginia Tech Associate Professor of Mechanical Engineering Jonathan Boreyko und sein Doktorand Mojtaba Edalatpour Verwendung von Eis zum Kochen von Wasser: Forscher macht Wärmeübertragungsentdeckung, die auf dem Prinzip des 18. Jahrhunderts aufbaut Schweben eines Eisstücks. Tatsächlich bewiesen sie experimentell eine Theorie, die erstmals im 18. Jahrhundert geäußert wurde.
Die Wissenschaftler erklärten: Bringt man eine Aluminiumplatte auf 150 °C, dann bildet sich darunter ein Dampfkissen. Es trennt das Wasser vom Metall – und der Tropfen schwebt oder gleitet wie ein Airhockey-Puck über die Oberfläche.
Legt man unter denselben Bedingungen ein Stück Eis auf eine Aluminiumplatte, schmilzt es allmählich und verwandelt sich in Wasser. Schmelzwasser kocht, aber es bildet sich kein Dampf darunter.
Aber als die Wissenschaftler die Platte auf 550°C erhitzten, entstand der Leidenfrost-Effekt erschien und für Eis. Durch den Dampf stieg das Eis über die Oberfläche, obwohl es weiter schmolz.
Dieses Verhalten wird durch den Temperaturunterschied in der Schmelzwasserschicht erklärt. Unten siedet es bei 100°C, oben schmilzt es bei 0°C. Ist die Erwärmung sehr hoch, hat ein Dampfpolster Zeit, sich zwischen Heizplatte und Eis zu bilden.
Die Ergebnisse der Studie werden die Schaffung neuer Kühlsysteme für Autos, Server und sogar Kernkraftwerke ermöglichen. Der Effekt hilft dabei, Substanzen oder Mechanismen zu finden, die Wärme schnell ableiten oder neu verteilen können, den Geräteverschleiß reduzieren und gefährliche Situationen verhindern.
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