但接下来的实验就安全的多,就是将一口铁锅烧到通红,然后将少量的几滴水倒进锅中,此时的水滴不仅没有迅速沸腾蒸发,而且凝聚成几个滚圆的小水珠,在锅中不停的来回滚动。一些厨师展示的铁锅无油煎鸡蛋也是同样的原理。
当水滴接触到炙热的铁锅底部时,由于温度很高,水滴的接触面会迅速蒸发气化,同时在水滴的下方形成一个薄薄的蒸汽层,厚度大概在0.1到0.2毫米之间。蒸汽层会将水滴向上托起与锅底隔绝,由于蒸汽的导热性能较差,所以温度也就很难再向上传导,进而导致水滴不会沸腾蒸发。
徒手断铁水的道理也是一样,因为气化的蒸汽阻隔了热量的传导,从而保护了手掌。不过最早发现这个现象的并不是莱顿弗罗斯特,而是一位荷兰医生赫尔曼·布尔哈夫在1732年首次发现,他同时是一位植物学家,但当时他并没有给出有说服力的解释。直到1756年,另外一名德国医生莱顿弗罗斯特,通过深入的研究发表了《论普通水的性质》,来解释这个现象。所以这一现象后来就用他的名字命名,被称为莱顿弗罗斯特效应。
而莱顿弗罗斯特所做的实验,其实就和厨师经常遇到的情况类似,只不过他将铁锅换成了铁勺,在一个烧的通红的铁勺上滴上一滴水,并且观察到水珠浮起的现象,整个过程大约持续30秒左右,随着接触面温度的降低,水滴反而会沸腾最终蒸发。
而通过莱顿弗罗斯特的研究,不仅解释了发生这一现象的原理,而且对于发生这一现象时的温度提出了新的概念,通常能够造成莱顿弗罗斯特效应的温度,在193摄氏度左右,但是根据水中是否有杂质,以及接触的高温物质属性不同,会产生一定的温度偏差。不过这个温度点基本维持在200摄氏度左右,被称为莱顿弗罗斯特温度点,简称LFP,而人们目前也在探索这一效应更广阔的用途。
神奇的莱顿弗罗斯特效应,它的应用除了可以表演徒手断铁水外,还有什么实际的作用呢?