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라이덴프로스트 현상(leidenfrost effect)
게시물ID : humorbest_606439짧은주소 복사하기
작성자 : 새벽여울
추천 : 29
조회수 : 4712회
댓글수 : 5개
베스트 등록시간 : 2013/01/12 13:45:57
원본글 작성시간 : 2013/01/09 23:41:29

정의


막 끓음 (film boiling)이라 고도 부르기도 한다

 액체가 끊는점보다 훨씬 온도가 높은 물체와 접촉하면, 기존의 액체가 끓는것과는 다르게 액체 내부에 기포가 발생하지 않고, 액체의 가장 바깥쪽만 증발하게 되어, 액체를 공중에 띄우는 증기막을 형성시키는데 이 효과를 라이덴프로스트 효과(Leidenfrost effect) 라고 한다.


원리

 

물을 가열할때, 온도에따라 열전도율이 크게 달라지게 되는데, 4℃에서 핵끓음(최종점은, 10~100℃구간에 서 불규칙 적으로 분포함)구간 동안 열전도율이 급격하게 상승하기 시작한다. 그렇게 끓는점을 거쳐, 막 끓음이 시작되는 라이덴프로스트점까지 열전도율은 급격하게 떨어지게되고, 라이덴프로스트점 부터는 열전도율이 서서히 상승하게된다.

  일반적인 물의 끓음은 4℃부터 시작된다. 열은 물 내부까지 들어와 수소 결합을 파괴하게 되는데, 핵끓음 기가 끝나면 내부에 물이 증발하여 수증기에 의한 기포가 발생하게된다. 하지만, 물이 강한 힘으로 증기는 빠져나가지 못하는데, 끓는점되면, 내부의 증기압력이 강해지기 때문에 증기가 액체를 빠져나오면서 본격적인 증발이 이루어지고 이것을 끓음 이라고한다.

 

  그런데, 라이덴프로스트점이 되게되면은 액체(기체 상태)의 열전도성은 급격하게 떨어지게 되고, 액체 내부까지 열을 빠르게 공급 할 수 없게된다.  때문에, 매우 뜨거운 물체와 접촉하게되면 액체의 접촉하는 표면


은 내부까지 열을 전달하기도 전에 증발해 버리고, 증발하는 과정에서 액체 내부의 열을 더 흡수하기 때문에 액체는 내부 기포를 발생시키지 않고 안정적인 모양을 이루게된다. 또, 연속적으로 방출되는 안정적인 증기가 액체를 감싸 막을 형성하기 때문에, 물방울이 공중을 떠다니거나, 뜨겁거나 차가운 물체 속에서 손이 안전할 수 있는 것이다.



    

위 현상은 액체질소에 손을 넣었을 시 라이텐프로스트 현상을 직접적으로 보여줍니다.


액체질소가 한번에 증발하면서 순식간에 증기를 형성하고 그 증기가 손에 붙어 

손에 일정시간 보호막을 보여준다고 하네요..


그런데 그 시간이 아주 짧아서 넣었다가 순식간에 빼야 한다네요 ㅋㅋ...



[원리는 네이버 지식인에서 본 정보를 바탕으로 썼습니다.]



+추가

액체질소와 같이 온도가 급격히 낮은 것과 반대로 높은 것도 가능합니다.

위 현상은 260'c 땜납에 손가락을 닿게 한건데요.

이번엔 땜납이 증발하는 것이 아니라 손의 수분이 한번에 기화해서 

액체질소와 마찬가지로 손에 보호막을 1초정도 형성해준다고 합니다..










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