Новые эксперименты с маслом: почему капли воды мечутся по раскаленной сковороде

Взаимодействие веществ с разной плотностью может показаться удивительным. С одной стороны, нас со школьной скамьи учили, что жидкости смешиваются. С другой, перед глазами у нас встает вполне реальный пример с маслом и водой, когда практически при любой ситуации из них не выходит однородной смеси. Каждое вещество постоянно занимает свое положение относительно другого, отчасти непростые отношения с плотностью и послужили причиной появления эффекта Лейденфроста.

Странное поведение

В нашей статье мы уже рассказывали о том, чем так опасен контакт воды и масла и к каким неприятным последствиям он может привести. Во всем виновата разница в плотности веществ. И именно она стала причиной странного поведения жидкости, когда капля воды скользит из стороны в сторону по раскаленной поверхности сковороды, смазанной маслом, хотя, по идее, она должна там быстро испариться. Почему же этого не происходит, давайте разбираться.

Как мы уже говорили, во всем виноват эффект Лейденфроста. Он заключается в следующем. Если поверхность нагрета выше точки кипения, то под каплей моментально образуется подушка из пара, которая становится буфером между раскаленной поверхностью и каплей, в результате чего последняя начинает хаотично двигаться, будто по льду. Однако подобное происходит, когда в процессе участвует и обычная вода и сухая сковорода. В случае же с маслом все еще более парадоксально.

Оказалось что масло образует особое покрытие на этой капле, и как только она начинает испаряться снизу, там появляются пузырьки. Сначала движение происходит за счет них, а потом, когда случается прорыв, капля движется на реактивной тяге.

Для чего нам это

Помимо того, что это очень интересное объяснение старому опыту, это также важно с позиции микрофлюидики. Пока мы не очень хорошо знаем это направление, и нам еще многое предстоит в нем изучить. Но данное исследование может помочь нам в дальнейшем управлении жидкостями. Возможно, что в будущем нас будут развлекать не на выступлениях глотателей огня, а в научно-исследовательских центрах с микроскопами.

Напомним, что также мы рассказывали про то, что произойдет с водой в космосе: испарится ли она вначале или, наоборот, сразу же застынет. Прочитать о решении этой дилеммы можно по ссылке.

Источник:

https://journals.aps.org/prl/a...