Efecto Leidenfrost

Cuando sobre una base metálica a alta temperatura se coloca una gota de un líquido volátil (agua, alcohol, etc.), la gota no se evapora instantáneamente sino que se mueve erráticamente sobre la superficie durante cierto tiempo, hasta que finalmente desaparece.

Pero tarda más tiempo en desaparecer que a una temperatura inferior.

El nombre viene del físico alemán Johann Gottlob Leidenfrost, quien lo describió por primera vez en 1756.

Pierre Hippolyte Boutigny (1798-1884) realizó estudios del efecto Leidenfrost y pensó que las gotas que quedaban suspendidas sobre la superficie de la placa caliente constituían un nuevo estado de la materia, lo que él denominó estado esferoidal.

Este efecto sucede hasta alcanzar una temperatura mucho más alta que hace que cualquier gota de agua que se evapore demasiado rápido para causar este efecto.

Esto se debe a que a temperaturas por encima del punto Leidenfrost, la parte inferior de la gotícula de agua se vaporiza inmediatamente en contacto con la placa caliente.

Como el vapor tiene una conductividad térmica mucho menor, la transferencia de calor entre la placa y la gota se ralentiza considerablemente.

Además esto permite a la gota deslizarse con muy poco rozamiento sobre la capa de vapor bajo ella.

Algunas investigaciones han llevado a cabo en un modelo teórico del sistema, pero es bastante complicado.

Como resultado paradójico las temperaturas más bajas en una caja de fuegos de la caldera puede evaporar el agua más rápidamente, comparar el efecto Mpemba.

Un enfoque alternativo es aumentar la temperatura más allá del punto Leidenfrost.

El punto Leidenfrost también se puede definir como la temperatura para la cual la gota flotando dura más tiempo.

La transferencia de calor desde la superficie hasta que el líquido se produce por conducción y radiación a través del vapor.

En 1756, Leidenfrost observó que las gotas de agua apoyados por la película de vapor se evaporan lentamente a medida que avanzan sobre la superficie caliente.

Constante Zuber, C es aproximadamente 0,09 para la mayoría de los líquidos a presiones moderadas.

El C constante de correlación es de 0,62 para los cilindros y las placas verticales horizontal y 0,67 para las esferas.

Por película estable hirviendo sobre una superficie horizontal, Berenson ha modificado la ecuación de Bromley a ceder,[4]​ Para tubos verticales, Hsu y Westwater han correlacionado la siguiente ecuación,[4]​ Cuando, m es la tasa de flujo de masa

en el extremo superior del tubo A temperaturas por encima de ese exceso en el flujo de calor mínimo, la contribución de la radiación se convierte en apreciable y se convierte en dominante a altas temperaturas en exceso.

En la película británica Simba, la lucha contra el Mau-Mau de 1955 en una escena se utiliza el efecto Leidenfrost con un machete calentado y la lengua para atemorizar a un indígena.

En el final de la temporada 2009 de Cazadores de Mitos en la sección "Mini Mito Mayhem", el equipo demostró que una persona puede, mojando la mano, introducirla brevemente en plomo fundido sin sufrir lesiones utilizando el efecto Leidenfrost como base científica.

Efecto Leidenfrost en una gota
Un video mostrando el efecto Leidenfrost
Transferencia de calor con la temperatura