Звезды Лейденфроста

Август 8, 2022

Главная
Химия
Звезды Лейденфроста

Содержание

2. Напомним условие задачи: Благодаря эффекту Лейденфроста водяная капля способна находиться минутами на горячей поверхности. При определенных
3. Уже на первых опытах, появился ряд вопросов, требующих объяснение: а) Почему капля движется и при этом
4. В процессе проведения опытов, мы пытались не выходить за рамки следующих требований: 1. поверхность, по которой
5. Теоретическая часть
6. Эффект Лейденфроста - это явление, при котором жидкость в контакте с телом значительно более горячим, чем
7. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
8. Виды модов:
9. Мы считаем, что основными причинами, которые могут вызвать перемещение капли по поверхности являются: 1) неровность поверхности,
10. Таблица 1. Время жизни моды в зависимости от размеров капли и температуры поверхности
11. Появление моды на наш взгляд зависит от комплект начальных условий: а) способа образования капель, влияющих на
13. Наблюдение явления Лейденфроста на каплях с примесью соли
14. ВЫВОДЫ 1. Точка Лейденфроста, то есть температура, при которой капля воды парит над горячей установкой, в
15. Литература: 1. Буров В.А., Зворыкин Б.С. “Демонстрационный эксперимент по физике”, Т.1, “Просвещение”, 1971, с. 325-327. 2.
17. Скачать презентацию

Слайд 2

Напомним условие задачи:
Благодаря эффекту Лейденфроста водяная капля способна находиться минутами на

горячей поверхности. При определенных условиях такая капля эволюционирует в колеблющуюся звезду. Изучите различные колебательные моды капли.

Слайд 3

Уже на первых опытах, появился ряд вопросов, требующих объяснение:
а) Почему капля

движется и при этом изменяется направление скорости?
б) От чего зависит высота подпрыгивания капли? Каков механизм ее колебания?
в) Что принимается за точку Лейденфроста?
г) От каких параметров зависит число лучей, возникающих на двигающейся капле?
д) Как измерять температуру и при этом поддерживать ее на протяжении опыта постоянной?

Слайд 4

В процессе проведения опытов, мы пытались не выходить за рамки следующих

требований:

1. поверхность, по которой движения капли, должна быть гладкой;
2. поверхность располагалась горизонтально;
3. во время опытов постоянно следить за температурой поверхности;
4. поверхность пластины равномерно прогревалась;
5. осуществлялся постоянный контроль за объемом и формой капли.

Слайд 5

Теоретическая часть

Слайд 6

Эффект Лейденфроста - это явление, при котором жидкость в контакте с

телом значительно более горячим, чем точка кипения этой жидкости, создает изолирующий слой пара, который предохраняет жидкость от быстрого испарения.

Слайд 7

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Слайд 8

Виды модов:

Слайд 9

Мы считаем, что основными причинами, которые могут вызвать перемещение капли по

поверхности являются:
1) неровность поверхности, способствующая истечению испарения капли в определенном направлении;
2) коэффициент поверхностного натяжения в зависимости от температуры может иметь различное значение и может спроецировать перемещение капли;
3) спонтанные колебания капли из-за неоднородной толщины прослойки могут преобразовываться в кинетическую энергию направленного движения;
4) различные радиусы кривизны капли различных участках вследствие различного Лаплассовского давления могут вызвать смещение в сторону, где кривизна меньше;
5) волновые процессы внутри капли.

Слайд 10

Таблица 1.
Время жизни моды в зависимости от размеров капли и температуры

поверхности

Слайд 11

Появление моды на наш взгляд зависит от комплект начальных условий:
а) способа

образования капель, влияющих на радиус;
б) начальной температуры поверхности, влияющих на время ожидания;
в) объема капли, влияющих на время испарения и создание воздушной подушки.

Слайд 12

Слайд 13

Наблюдение явления Лейденфроста на каплях с примесью соли

Слайд 14

ВЫВОДЫ
1. Точка Лейденфроста, то есть температура, при которой капля воды парит

над горячей установкой, в наших экспериментах составляет t=200°C
2. Наиболее устойчивыми оказались моды от 5 до 8
3. На появления моды влияет начальные условие:
а) Высота, с которой падают капли;
б) Начальная температура поверхности;
в) Объем капли
4. Номер моды зависит от температуры, в большинстве случае возрастает с увеличением температуры
5. Примеси значительно влияют на перемещение капли и на образование мод.

Слайд 15

Литература:
1. Буров В.А., Зворыкин Б.С. “Демонстрационный эксперимент по физике”, Т.1, “Просвещение”,

1971, с. 325-327.
2. Фриш С.Э., Тиморева А.В, “Курс общей физики”, Том 1, М., изд-во технической литературы, 1957, с. 325-328.
3. И. Г. Лейденфрост. Трактат о некоторых свойствах обыкновенной воды = Johann Gottlob Leidenfrost. De aquae communis nonnullis qualitatibus. — Duisburg, 1756
4. Самуил Маркович. Криогеника — консервация холода (рус.) с. 2. журнал «Техника — молодежи» (1969 г., № 5 (май)).