Thả trên bề mặt nóng

28

Thả trên bề mặt nóng

Nhìn thế giới, người ta không khỏi ngạc nhiên.
K. Prutkov

Sau khi đặt nó theo chiều ngang, hãy nhỏ một ít nước lên nó. Nếu nhiệt độ khoảng 100 °C (hơn 100 °C một chút) thì sẽ không có gì đặc biệt xảy ra. Giọt nước phát triển trên bề mặt vịt và nhanh chóng bay hơi trong vài giây. Nếu nhiệt độ cao hơn đáng kể hơn 100 °C (350-500 °C), hình ảnh sẽ khác. Một giọt nước rơi xuống con vịt sẽ bật ra như một quả bóng từ sàn nhà (thấp, cao 1-5 mm), sau đó di chuyển mà không chạm vào bề mặt được làm nóng. Độ ổn định của trạng thái này trước hết phụ thuộc vào nhiệt độ bề mặt - bề mặt càng nóng thì khả năng rơi càng cao. Ngoài ra, thời gian gián đoạn một giọt cho đến khi bay hơi hoàn toàn tăng lên 100–200 lần. Hơn nữa, tốc độ bay hơi của giọt nước phụ thuộc vào kích thước của nó: những giọt lớn hơn nhanh chóng giảm kích thước xuống còn 3-5 mm, và những giọt nhỏ “sống” trong một thời gian khá dài mà không có thay đổi đáng chú ý. Trong một thí nghiệm của chúng tôi, một giọt có đường kính 3 mm tồn tại cho đến khi bay hơi hoàn toàn trong khoảng 5 phút (300 giây).

Lý do cho bề mặt giọt nước kỳ lạ như vậy là gì? Chúng ta hãy quay lại phần đầu thí nghiệm - một giọt nước rơi trên bề mặt nóng. Lúc đầu nhiệt độ của nó là khoảng 20°C. Sau đó, theo đúng nghĩa đen trong tích tắc, lớp dưới nóng lên tới 100 ° C, và sự bốc hơi dữ dội bắt đầu đến mức lực áp suất của hơi nước hình thành trở nên lớn hơn lực hấp dẫn của giọt nước. Giọt nhảy rồi lại rơi xuống xe. Chỉ trong một vài lần nhảy, tất cả nước trong giọt đều nóng lên đến nhiệt độ sôi. Sau đó, khi nhiệt độ chạm tới bề mặt, giọt nước nhanh chóng dịu xuống và bắt đầu di chuyển ở một độ cao nhất định so với bề mặt này. Rõ ràng, trong trường hợp này, lực áp suất của hơi nước cân bằng với lực hấp dẫn của giọt nước. Ở trạng thái ổn định, độ rơi khá ổn định và “sống” trong thời gian rất dài.

Hãy chú ý đến hình dạng của giọt nước. Đối với kích thước nhỏ, hình dạng thả.

Cơm. 1. Một trong những giai đoạn thả bình (thời điểm căng nhất). Điểm tối ở giữa là bong bóng hơi nước hình thành bên trong giọt nước.

Cơm. 2. Một trong những chiếc bình thú vị nhất: một giọt nước “hình tam giác”, trong đó các “phần lõm” và “phần nhô ra” liên tục thay đổi vị trí.