Video luar biasa mengungkapkan jenis baru efek Leidenfrost yang belum pernah kita lihat sebelumnya

Di atas 193°C (379°F) sesuatu yang ajaib terjadi pada air dalam vas.

Yang disebut efek Leidenfrost, ketika Anda menyemprotkan air ke permukaan yang panas, tetesan-tetesan terapung di atas permukaan pada lapisan uap. Mereka terus berputar selama satu atau dua saat lebih lama daripada jika mereka berada pada suhu yang lebih rendah (tetapi masih di atas titik didih), dan meluncur melintasi panci sebelum menguap.

Ini terjadi pada semua jenis cairan yang berbeda, selama suhunya jauh di atas titik didih masing-masing cairan tertentu. Tetapi para peneliti menemukan sesuatu yang lebih menarik – bahwa efek ini dapat terjadi bahkan di antara dua tetesan cairan yang berbeda, menyebabkan mereka saling memantul.

Tim peneliti yang dipimpin oleh penulis pertama, fisikawan di Universitas Puebla, Felipe Pacheco Vázquez, mengamati cairan seperti air, etanol, metanol, kloroform, dan formamida, dan menganalisis apakah dua tetes dari setiap kelompok cairan akan segera “bergabung” menjadi satu tetes, atau memantul kembali secara berurutan (memantul satu sama lain beberapa kali).

Mereka melakukan ini dengan menggunakan pelat logam kecil dengan sedikit kemiringan internal dan memanaskannya hingga 250 °, yang jauh di atas titik didih cairan mana pun (yang berkisar dari 50 ° C untuk aseton hingga 146 ° C dalam formamida ketinggian lab). ).

Kemudian setetes besar satu cairan ditambahkan ke setetes kecil yang diwarnai biru dan mereka melihat apa yang terjadi. Beberapa—ketika kedua tetesan itu dari jenis cairan yang sama atau cairan dengan titik didih yang sama—bergabung seketika, begitu mereka meluncur satu sama lain pada titik terendah di piring.

Yang lain mengambil waktu mereka sebelum bergabung. Mereka sangat mirip dengan tetesan kecil yang memantul dari tetesan besar. Anda dapat melihat ini antara etanol (tetesan kecil) dan air (tetesan besar) di bawah dalam video:

https://www.youtube.com/watch?v=sqWzhzhAE8o

Fusi langsung berlanjut selama beberapa milidetik, dan telah diamati terutama dalam tetesan cairan yang sama (seperti air-air) atau cairan dengan sifat serupa (seperti etanol-isopropanol),” Tim menulis di kertas baru.

“Sebaliknya, tetesan dengan perbedaan besar dalam sifat (seperti air-etanol atau air-asetonitril) terus memantul selama beberapa detik, atau bahkan menit, saat mereka menguap ke ukuran kritis untuk akhirnya menyatu.”

Akhirnya, setelah cairan yang menguap lebih cepat menyusut ke volume tertentu, dua tetes bergabung dan kemudian “meledak” – Anda memiliki campuran cairan yang sedikit lebih besar, bukan dua.

Anda dapat melihat dari tabel di bawah ini apakah salah satu dari dua cairan yang digabungkan (c), memantul (r), melakukan campuran keduanya (c / r), atau dalam kasus khusus tetap sebagai fase terpisah karena tidak dapat dicampur (x ) .

Hasil tabrakan dua tetes Leidenfrost. (Pacheco Vazquez dkk., PRL, 2021)

Tim menyarankan bahwa pantulan ini sebenarnya adalah “efek rangkap tiga Leidenfrost,” di mana tetesan tidak hanya berakhir di lapisan uap isolasi dari permukaan pelat panas, tetapi juga di antara dua tetesan.

“Dinamika rebound dihasilkan karena tetesan tidak hanya dalam keadaan Leidenfrost dengan substrat, mereka juga mengalami efek Leidenfrost di antara mereka sendiri pada saat tumbukan,” Tim menulis.

“Hal ini disebabkan oleh suhu didih yang berbeda dan, oleh karena itu, penurunan yang lebih panas bertindak sebagai permukaan panas untuk penurunan dengan titik didih yang lebih rendah, menghasilkan tiga zona kontak di negara bagian Leidenfrost secara bersamaan. Kami menyebut skenario ini sebagai efek Leidenfrost tiga kali lipat.”

Pencarian dipublikasikan di Surat Tinjauan Fisik.