Qu’est-ce que l’effet Leidenfrost – Définition

L’effet Leidenfrost (eau glacée dans la casserole) se produit si la température du matériau est égale ou supérieure au point Leidenfrost. Au-dessus du point de congélation Leiden

Effet Leidenfrost

L’ effet Leidenfrost est un phénomène physique dans lequel un liquide, proche du point d’ébullition d’un liquide en contact avec une masse nettement plus chaude (par exemple une goutte d’eau dans une casserole chauffée), produit une couche de vapeur isolante empêchant ce liquide de bouillir rapidement. Le fait qu’une goutte d’eau ait longtemps vécu lorsqu’il était déposé sur un métal beaucoup plus chaud que la température d’ébullition de l’eau avait été signalé pour la première fois par Hermann Boerhaave en 1732. Elle n’a pas fait l’objet d’une enquête approfondie avant 1756, année de la publication du “German” par un médecin allemand, Johann Gottlob Leidenfrost. Tract à propos de certaines qualités d’eau commune. ”

Cet effet est généralement démontré lors de la cuisson lorsque l’on ajoute des gouttes d’eau dans une casserole pour en mesurer la température: si la température de la casserole est égale ou supérieure au point Leidenfrost , l’eau glisse dans la casserole et met plus longtemps à s’évaporer que dans une casserole. inférieure à la température du point de congélation Leiden (mais toujours supérieure à la température d’ébullition). Le point Leidenfrost, qui correspond au flux de chaleur minimal, présente un intérêt pratique dans la mesure où il représente la limite inférieure du flux de chaleur dans le régime d’ébullition du film. Si le flux de chaleur tombe en dessous de ce minimum, le film s’effondrera, ce qui provoquera un refroidissement de la surface et le rétablissement de l’ébullition. L’effet Leidenfrost est également responsable de la capacité de l’azote liquide à se propager à travers les étages.

Effet Leidenfrost - Goutte d'eau

Flux de chaleur minimum – Point de Leidenfrost

Leidenfrost PointLe point Leidenfrost , qui correspond au flux de chaleur minimal , présente un intérêt pratique dans la mesure où il représente la limite inférieure du flux de chaleur dans le régime d’ébullition du film. Si le flux de chaleur tombe en dessous de ce minimum, le film s’effondrera, ce qui provoquera un refroidissement de la surface et le rétablissement de l’ébullition. Par conséquent, à ce stade, il se produit un retour à une ébullition nucléée (RNB). Les termes trempe, flux de chaleur minimal, retour à l’ébullition nucléée, sortie du film en ébullition, effondrement du film en ébullition et point de Leidenfrost ont été utilisés indifféremment pour désigner diverses formes de réhumidification, mais ils ne sont pas exactement synonymes.

En utilisant la théorie de la stabilité, Zuber a déduit l’expression suivante du flux de chaleur minimal (et du point de Leidenfrost correspondant ) pour une grande plaque horizontale:

point de leidenfrost - équation

  • min – flux thermique minimal [W / m 2 ]
  • fg  – enthalpie de vaporisation, J / kg
  • g – accélération gravitationnelle m / s 2
  • ρ l – densité du liquide kg / m 3
  • ρ v – densité de vapeur kg / m 3
  • σ – interface tension liquide-vapeur de surface N / m

 

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