Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://chemistry-chemists.com/forum/

Опыты с явлением Лейденфроста. Leidenfrost effect
http://chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=35&t=741
Страница 1 из 3

Автор:  Иван Николаевич [ 26 окт 2010 14:19 ]
Заголовок сообщения:  Опыты с явлением Лейденфроста. Leidenfrost effect

Несколько не в тему, т.к. опыты физические. Давно слышал о опытах (трюках) связанных с явлением Лейденфроста (сфероидальным состоянием жидкости). К числу этих опытов относятся защита кожи испаряющейся водой (прослойкой пара), правда на очень короткое время. Это позволяет опустить на мгновение палец в расплавленный свинец (жидкий азот), ходить босиком по углям. Интересен опыт с углями, но он требует большого количества дров, и у меня нет возможности его повторить. Об этом опыте можете посмотреть в одной из серий "Разрушителей мифов".
Поэтому решил попробовать опустить палец в свинец. (на это решился прочитав интересную статью Уокера "Как кипит вода?")
http://chemistry-chemists.com/Video-Phy ... _boil.html
Опыт решил проделать в масштабах поменьше, чем Уокер, по некоторым причинам, да и на большую глубину удаётся опустить пальцы, предварительно смоченные водой. Разыскав кусок свинца расплавил его в тигле, снял окалину. Причём (это очень важно!) довольно долго нагревал после плавления, чтобы перегреть расплав. Если этого не сделать можно получить сильный ожог! Собравшись духом вначале коснулся пальцем расплава (палец решил принципиально не смачивать водой, т.к. решил, что хватит следов пота, кожа у меня хорошо потеет). Затем ободрённый успехом опускал несколько раз. Опустить палец удавалось максимально где-то на сантиметр (также трудно преодолеть инстинктивное отдёргивание руки), при этом уже начинал чувствоваться жар. Ожога не получил. Видео снял, выложу попозже.

Автор:  Volodymyr [ 26 окт 2010 15:17 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Про хождение по горячим углям читал: в ХиЖ начала 1990-х была статья болгарского автора "И в огне есть брод". Важно, чтобы зола была распределена равномерно и не дай бог, если попадутся камешки.
Насчет расплавленного свинца даже не задумывался, но помню, когда капля воды попадает на горячую конфорку (порядка 300 С), образуется паровая подушка, и капля испаряется медленно. Если конфорка нагрета чуть выше 100 С, капля вскипит и быстро исчезнет.

Автор:  Ромашка [ 26 окт 2010 15:28 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Vladimir писал(а):
когда капля воды попадает на горячую конфорку (порядка 300 С), образуется паровая подушка, и капля испаряется медленно.

она скачет или катается по поверхности (сегодня опять же наблюдала, но не специально =D )
но со свинцом и с углями экспериментировать страшновато. Свечки еще можно потушить пальцами. Или быстро что-то горячее схватить и переставить, в экстренном случае.

Автор:  Иван Николаевич [ 26 окт 2010 15:30 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Фрагмент видео опыта со свинцом. Несколько замечаний- ногти должны быть полностью подстрижены, опускать и вынимать нужно очень быстро, задержка приведёт к ожогу, пары расплавленного свинца ядовиты и возможно разбрызгивание капель свинца (у меня немного пролилось когда вынимал палец), поэтому делать лучше на открытом воздухе.

Вложения:
Опыт с свинцом.avi [3.59 Мб]
Скачиваний: 787

Автор:  Volodymyr [ 26 окт 2010 17:45 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Иван Николаевич писал(а):
Фрагмент видео опыта со свинцом. Несколько замечаний- ногти должны быть полностью подстрижены, опускать и вынимать нужно очень быстро, задержка приведёт к ожогу, пары расплавленного свинца ядовиты и возможно разбрызгивание капель свинца (у меня немного пролилось когда вынимал палец), поэтому делать лучше на открытом воздухе.

Выглядит, вроде в тигле ртуть.
Саша рассказал, что раньше аналогичные опыты делали с аналогами сплава Вуда. Металл выливали на ладонь, объясняя публике, что это якобы расплавленный свинец.
Только руки нужно было наоборот хорошо высушить: металл имеет высокую теплопроводность, и обжечь ладонь можно даже при температуре расплава 50-70С (влажная кожа лучше проводит тепло, а защитная паровая подушка в этих условиях не образовывалась).

Автор:  Вася Химикат [ 26 окт 2010 18:24 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Смелый эксперимент!
Почему-то возникла мысль, что будь на месте свинца какое-нибудь масло при прочих равных условиях, паровая подушка не помогла бы...

Автор:  Volodymyr [ 26 окт 2010 18:34 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Вася Химикат писал(а):
Смелый эксперимент!

Честно говоря, будь у меня под рукой свинец, не знаю, смог бы я решиться или нет. В детстве пару раз обжегся от попадания капель расплавленного свинца на пальцы.

Автор:  Иван Николаевич [ 26 окт 2010 19:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Выглядит страшнее, чем есть на самом деле. Действительно было похоже на ртуть. Рука постоянно отдёргивалась, лишь прикасаясь к свинцу, опустить глубже удалось не с первой попытки, причины чисто психологические. По ощущению похоже на горячую воду (не кипяток). Капли свинца, уже охлаждённые до темп. плавления это совсем другое дело. Дополнительно слегка смочив водой удастся опустить на большее время, но это уже "нечестно", я не стал этого делать. Эффектнее, конечно расплавить в консервной банке, чтобы получилось как у Уокера, но нужно много свинца, хороший источник нагрева, т.к. если не перегреть риск получить серьёзный ожог, но разница лишь количественная.

Хотелось спросить насчёт хождения по углям- в одной серии "разрушителей мифов", рассказывалось, что по углям нужно идти с обычной скоростью пешехода, быстро или медленно-получишь ожог. Проверяли много людей в т.ч. и ведущие-у всех получилось, кроме Адама Сэвиджа, который в конце побежал и из-за этого получил лёгкие ожоги. Сложенные в несколько рядов толстые дрова сожгли, образовался слой углей, были раскалены до красна, слегка покрыты пеплом, но не везде. Единственный недостаток для проверки самому -использование огромного количества поленьев дров, для передачи это, конечно, не проблема. Выглядит просто. Есть ли какие-либо нюансы, в выполнении этого "опыта"? Нет ли у Вас электронной версии статьи из "Химии и жизни"?

Автор:  Volodymyr [ 26 окт 2010 20:02 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Статью нашел, но оказалось, что там довольно мало информации - в основном размышления
Вложение:
Комментарий к файлу: Есть брод в огне
Есть брод в огне.djvu [119.71 Кб]
Скачиваний: 522

Насчет скорости движения по золе: идти слишком медленно - увеличивать время контакта, бежать - увеличивать эффективность контакта (при беге ноги отталкиваются от углей, т.е. сильнее давят на горячую поверхность).

Автор:  герман [ 27 окт 2010 08:51 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Vladimir писал(а):
Саша рассказал, что раньше аналогичные опыты делали с аналогами сплава Вуда. Металл выливали на ладонь, объясняя публике, что это якобы расплавленный свинец.


у меня есть сплав вуда(Т. пл. 60с) может быть можно сделать аналогичный опыт? можно поподробнее о действиях?

Автор:  Volodymyr [ 27 окт 2010 09:56 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

герман писал(а):
Vladimir писал(а):
Саша рассказал, что раньше аналогичные опыты делали с аналогами сплава Вуда. Металл выливали на ладонь, объясняя публике, что это якобы расплавленный свинец.


у меня есть сплав вуда(Т. пл. 60с) может быть можно сделать аналогичный опыт? можно поподробнее о действиях?

Описание постараюсь найти на выходных. По-моему, кожу высушивали, обрабатывая ее алюминиевыми квасцами (безводными?).
Сплав Вуда состоит из следующих компонентов: олово — 12.5 %; свинец — 25 %; висмут — 50 %; кадмий — 12.5 %. Первые три металла - еще куда не шло, но кадмий брать в ладонь не рекомендуется. Кроме того, температура плавления сплава Вуда около 70 С - ладонь будет сильно жечь.
Лучше попробуйте отлить из сплава Вуда чайную ложечку, а потом опустите ее в стакан с кипятком.

Автор:  герман [ 27 окт 2010 10:30 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Vladimir писал(а):
Описание постараюсь найти на выходных. По-моему, кожу высушивали, обрабатывая ее алюминиевыми квасцами (безводными?).
Сплав Вуда состоит из следующих компонентов: олово — 12.5 %; свинец — 25 %; висмут — 50 %; кадмий — 12.5 %. Первые три металла - еще куда не шло, но кадмий брать в ладонь не рекомендуется. Кроме того, температура плавления сплава Вуда около 70 С - ладонь будет сильно жечь.
Лучше попробуйте отлить из сплава Вуда чайную ложечку, а потом опустите ее в стакан с кипятком.


по моему кадмия в составе нет, а с ложечкой я уже проделывал :ap: (вот только чай должен быть горячим, а то не такой эффект получится)

Автор:  ДДТ [ 27 окт 2010 12:29 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Vladimir писал(а):
Первые три металла - еще куда не шло, но кадмий брать в ладонь не рекомендуется

ЕМНИП, ПДК кадмия и свинца - явления одного порядка.

Автор:  Volodymyr [ 27 окт 2010 13:18 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Растворимые соединения свинца и кадмия - довольно токсичная вещь, а что хуже - сказать трудно. В виде простых веществ эти металлы большой опасности не представляют, но думаю, что не стоит брать расплавленный сплав кадмия на ладонь. А кадмий в сплаве Вуда действительно есть.

Автор:  Иван Николаевич [ 27 окт 2010 18:48 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Один из фрагментов серии разрушителей мифов, где студенты ходят по углям. Второй фрагмент как не ходят по углям (при быстрой хотьбе).
Владимир, спасибо за статью. Интересно, для опыта всегда получают угли сжиганием дров или можно разжечь и разровнять продажный древесный уголь?

Вложения:
Комментарий к файлу: Адам идёт по углям, не зная как нужно и получает ожоги
NVEExport.0001.3gp [2.22 Мб]
Скачиваний: 466
Комментарий к файлу: хождение по углям без ожогов
NVEExport.avi [3.43 Мб]
Скачиваний: 510

Автор:  Upsidesium [ 27 окт 2010 18:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Цитата:
Интересно, для опыта всегда получают угли сжиганием дров или можно разжечь и разровнять продажный древесный уголь?

Перед тем как идти по углям их необходимо разбить, чтобы они были как можно меньше. Для таких углей подходит хвоиные деревья (сосна). Угли из лиственных деревьев (береза) трудно разбиваются и для эксперимента не годятся. Готовые угли в магазинах делаются как раз-таки из берёзы.

Автор:  Volodymyr [ 27 окт 2010 19:42 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Иван Николаевич писал(а):
Один из фрагментов серии разрушителей мифов, где студенты ходят по углям. Второй фрагмент как не ходят по углям (при быстрой хотьбе).
Владимир, спасибо за статью. Интересно, для опыта всегда получают угли сжиганием дров или можно разжечь и разровнять продажный древесный уголь?

Боюсь, что продажный уголь для барбекю состоит из слишком прочных брикетов, что приведет к ожогам.

Разница между этими роликами видна очень четко: во втором случае студенты ступали плавно и не спеша (но не слишком медленно), делали широкие шаги. В первом случае "подопытный кролик" сам "втрамбовал" угли в собственные ступни.

Автор:  Volodymyr [ 08 ноя 2010 10:57 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Вспомнил интересную деталь из практики. Если поверхность не слишком горячая: 60-100 С (или несколько выше), прикосновение сухой кожей более безопасно (и менее болезненно), чем мокрой. Защитная паровая подушка в этих условиях не образуется, а сухая кожа проводит тепло значительно хуже, чем мокрая.
Когда был в аспирантуре, мы часто проводили анализ фосфора гравиметрическим хинолин-молибденовым методом. На заключительной стадии охлаждения, стаканы нужно было довести до кипения и снять с плитки. Для этого можно было брать стаканы пальцами, на которые надеты отрезки резиновой трубки, но со временем я приучился брать стаканы руками - без особо неприятных ощущений. Верхний слой кожи на кончиках пальцев высох и отвердел, после чего он стал играть роль неплохой теплоизоляции.
Большое значение имеет не только температура, но и материал нагретого предмета, который вы берете в руки. Стеклянную посуду с температурой 60-80С вполне можно взять из термостата и поставить на стол. Можно взять и стекло с температурой 100С (может быть больно), но металлические предметы с такой температурой брать голыми руками не рекомендуется: можно запросто получить ожог. Теплопроводность металлов значительно выше, чем теплопроводность стекла, и они значительно быстрее отдают коже свое тепло.

Автор:  Volodymyr [ 08 ноя 2010 19:04 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

В русском переводе статьи
Дж. Уокер Как кипит вода?
Есть ряд неточностей. Вот оригинальный вариант:
Вложение:
Комментарий к файлу: Кипение и эффект Лейденфроста
leidenfrost_essay.pdf [124.21 Кб]
Скачиваний: 461

Вот другой интересный материал:
http://www.csicop.org/si/show/physics_b ... strations/

Автор:  Иван Николаевич [ 21 ноя 2010 15:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: Опыты с явлением Лейденфроста

Кому интересно, может посмотреть главу о сфероидальном состоянии из старого учебника физики Хвольсона (1899 г.)
Вложение:
PIC_0012.JPG
PIC_0012.JPG [ 696.71 Кб | Просмотров: 13459 ]

Вложение:
PIC_0013.JPG
PIC_0013.JPG [ 586.05 Кб | Просмотров: 13459 ]

Страница 1 из 3 Часовой пояс: UTC
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/