Temperatura de la placa cerca del umbral ~200 °C: curvas de la capa de vapor y del tiempo de vida — modelo de aula, no datos medidos de ebullición.
Sobre el modelo
El efecto Leidenfrost: una gota sobre una superficie mucho más caliente que el punto de ebullición no hierve con violencia, sino que reposa sobre una capa delgada de vapor y dura más. Por debajo del umbral hay ebullición por contacto, el flujo de calor es grande y la gota se evapora rápido. Por encima del punto de Leidenfrost (para agua sobre metal limpio, cerca de 200 °C) el vapor aísla el líquido, el flujo baja y el tiempo de vida crece: ebullición en película. Las curvas de holgura y de tiempo de vida son de aula (dependencias potenciales del sobrecalentamiento), no una curva de ebullición medida. No entran la forma de la gota, las propiedades del líquido ni la textura de la placa.
Para quién: Bachillerato e inicio de facultad: ebullición, cambio de fase, transferencia de calor.
Conceptos clave
efecto Leidenfrost
ebullición en película
punto de Leidenfrost
capa de vapor
flujo de calor
tiempo de vida de la gota
Cómo funciona
Sobre una placa caliente, una gota de agua o bien hierve en contacto o, por encima del punto de Leidenfrost (~200 °C para agua sobre metal limpio), se apoya en una capa de vapor. El vapor conduce mal el calor: el tiempo de vida crece. En pantalla, curvas de aula de la holgura y del tiempo de vida frente a la temperatura de la placa, no una curva de ebullición de laboratorio.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la gota dura más en una placa más caliente?
Por encima del punto de Leidenfrost, debajo de la gota se forma enseguida un colchón de vapor. El vapor conduce peor el calor que el contacto directo, así que la energía para evaporar toda la gota llega más despacio.
¿Dónde importa esto en la práctica?
En el temple de metales la ebullición en película estorba el enfriamiento rápido. La gota resbala con poca fricción; derramar un criógeno sobre una superficie tibia es peligroso por la ebullición retardada.
¿Cualquier líquido se comporta así?
Sí, si el sobrecalentamiento de la superficie respecto de su punto de ebullición es suficiente. Para agua sobre metal liso el umbral ronda los 200 °C; con nitrógeno líquido el efecto aparece ya a temperatura ambiente de la placa.