Вода может кипеть без образования пузырьков

Физики обнаружили, что слой пара, защищающий от мгновенного выкипания капли воды на раскаленной сковородке, можно создать и при гораздо более низкой температуре, передает Nature News. Работа физиков опубликована в журнале Nature.

Явление, благодаря которому капли воды на раскаленной сковородке катаются подобно шарикам ртути, а не испаряются мгновенно, физики называют эффектом Лейденфроста. Испарение при этом происходит только на границе тел, а не в объеме жидкости, благодаря чему пузырьки не образуются. Это происходит потому, что во время контакта жидкости с телом, нагретым до определенной температуры (точки Лейденфроста), между ними образуется слой пара, сильно препятствующий теплообмену. Для воды такая температура составляет обычно чуть менее 200 градусов по Цельсию.

При падении температуры нагретого тела ниже этой точки слой пара исчезает, жидкость начинает непосредственно контактировать с твердой поверхностью и скорость теплообмена резко увеличивается. При этом происходит взрывное вскипание во всем объеме жидкости.

В ходе исследования авторы нагревали металлические сферы, опускали их в воду и записывали происходящие процессы на видео. При этом некоторым сферам придавали водоотталкивающие свойства с помощью нанесения микротекстуры и химических покрытий.

Оказалось, что если придать поверхности твердого тела сильные водоотталкивающие свойства, точку Лейденфроста можно понизить до температуры кипения жидкости. В таком случае кипение происходит без образования пузырьков.

Теоретически возможна стабилизация слоя пара на границе жидкости даже ниже температуры кипения. Однако, пока авторам не удалось этого продемонстрировать. Если их исследования увенчаются успехом, подобные гидрофобные поверхности можно будет применить в кораблестроении, поскольку стабилизированный слой пара между корпусом судна и водой резко снизит трение и энергозатраты на перевозку, пишет Lenta.Ru.