科學還是神蹟?接觸1500度鐵水和零下196度液氮,我們仍毫髮無傷

如果有人和你說,他在直接觸碰1500度的鐵水後毫髮無傷你相信嗎?如果用零下196度的液氮沖涼後還能安然無恙呢?但這並不算什麼難事,其實我們每個人都可以做到。是不是感覺不可思議?這背後是神學還是奇蹟?彆著急,我們今天就來用科學理論分析產生這些神奇現象的原因。

科學還是神蹟?接觸1500度鐵水和零下196度液氮,我們仍毫髮無傷

其實這些都已經有人成功嘗試過了,這些看似神奇的現象背後不是神蹟而是科學,萊頓福洛斯特效應就清楚地解釋了這個現象產生的原因。萊頓弗羅斯特現象,簡單來說就是,液體接觸到溫度遠高於自身沸點的物體表面時,固液介面就會形成蒸汽層,以此作為兩者之間的接觸屏障。蒸汽層也讓液體無法直接接觸到固體表面。

這個現象是18世紀的科學家萊頓福洛斯特偶然發現的。他無意間觀察到,當水滴接觸到高溫物體的瞬間,不僅不會浸溼物體,還可以在物體表面滾動,懸浮在高溫物體表面。經過無數次的試驗和探索,科學家終於明白了其中的原理。這個現象產生的根本原因就在於,巨大的溫度差。低溫的水滴落到高溫物體上時,物體溫度遠遠超過水的沸點,這時水滴會迅速形成一個汽化層保護自己。所以事實上液體並沒有直接接觸物體表面,因此就會出現液體不會浸溼物體,並且可以在物體表面任意滑動的現象。

科學還是神蹟?接觸1500度鐵水和零下196度液氮,我們仍毫髮無傷

生活中這個現象也並不罕見。經常下廚的朋友應該會發現,我們煎雞蛋的時候,往燒紅的鐵鍋中放入雞蛋,雞蛋卻不會粘在鍋底,而是可以隨意轉動;或是在給鍋加熱時,鍋中的水珠不會立刻消失,而是會在鍋中滾動,這都是因為萊頓弗羅斯特現象。汽化層托住了水珠和雞蛋,所以他們可以在溫度極高的鐵鍋中任意滑動。當我們接觸1500度的鐵水時,也是如此,鐵水溫度過高,我們的手掌會產生蒸汽層,把手掌和鐵水阻隔開,這樣我們就不會受傷。但萊頓福洛斯特效應時間很短,如果長時間浸泡在鐵水中,等汽化層消失,我們仍然會受傷。

用液氮沖涼也是因為這個原理,但與手碰鐵水不同的是,液氮的溫度極低,零下196度就是液氮在常溫下的沸點。這時我們人體的正常體溫對於液氮來說,已經遠超過了液氮的沸點,達到了極高溫度的標準。因此根據萊頓福洛斯特效應,這時二者一接觸汽化層就會出現,這層蒸汽阻隔了熱傳導,所以我們不會被凍傷。

科學家們還提出想利用萊頓弗羅斯特現象,在火星上嘗試發電的想法。這個方案是由英國紐卡斯爾的諾森比亞大學提出的,他們認為火星上存在大量乾冰,可以利用乾冰的萊頓弗羅斯特現象,形成高壓蒸汽,從而推動轉子運動,達到可以發電的效果。但目前這還僅僅是一個假設。

看到這是不是覺得恍然大悟,原來我們每個人都是無懼水火的“神仙”。其實很多看似神奇的現象都能透過科學原理解釋,以後我會繼續為大家科普這些有趣的現象背後隱藏的科學知識。

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