Leidenfrost Etkisi Nedir?

Bir kabı ısıtmaya başladınız ve üzerine su damlattınız. Kabın sıcaklığı arttıkça üzerine damlattığımız suyun daha hızlı buharlaşacağını düşünürüz değil mi? Ancak kabın sıcaklığı belli bir değerin üzerine çıktığında su damlacıklarının uzun süre buharlaşmadan kaldığını görebilirsiniz.

Bu etki ilk defa 1732’de Hermann Boerhaave tarafından kayda geçirilmiş olmasına rağmen, 1756’da A Tract About Some Qualities of Common Water isimli çalışmasında bu etkiyi ayrıntılı olarak inceleyen Alman bilim insanı Johann Gottob Leiden’in ismiyle biliniyor.

Leidenfrost etkisi sıvının kaynama noktasının üstündeki sıcaklıklarda gözlenir. Su örneğini ele alalım: Kabın sıcaklığı 100°C’nin altındaysa su damlacığı kabın yüzeyine ince bir tabaka şeklinde yayılır ve yavaş yavaş buharlaşır. Sıcaklık arttıkça su daha hızlı buharlaşmaya başlar. Belli bir sıcaklık değerinden sonra, kabın yüzeyinden suya aktarılan ısı miktarı çok yüksek olduğundan, su damlacığının kaba temas eden kısmı çok kısa sürede buharlaşır. Oluşan buhar katmanı su damlacığının kapla temasını keser ve su damlacığının kabın yüzeyine yayılmasını engeller. Bu durumda ısı aktarma hızı belirgin derecede düşer.

Oluşan buhar katmanının kalınlığı yaklaşık 0,1 mm’dir, dolayısıyla buhar tabakası çıplak gözle kolayca fark edilemeyebilir. Leidenfrost etkisi suda 200°C’nin üstünde gözlenmeye başlar. Bu sıcaklıktan itibaren ısı aktarma hızı belirgin şekilde düşerken damlanın da ömrü uzamaya başlar.