Temperatura da placa em torno do limiar ~200 °C: curvas da camada de vapor e do tempo de vida — modelo de aula, não dados medidos de ebulição.
Sobre o modelo
O efeito Leidenfrost: uma gota sobre uma superfície bem mais quente que o ponto de ebulição não ferve com violência, e sim assenta sobre uma camada fina de vapor e vive mais tempo. Abaixo do limiar — ebulição por contato, o fluxo de calor é grande, a gota evapora depressa. Acima do ponto de Leidenfrost (para água em metal limpo, cerca de 200 °C) o vapor isola o líquido, o fluxo cai, o tempo de vida cresce — ebulição em filme. As curvas da folga e do tempo de vida aqui são de aula (potências do superaquecimento), não a curva de ebulição medida. A forma da gota, as propriedades do líquido e a textura da placa não entram.
Para quem: Ensino médio e início da graduação: ebulição, mudança de fase, transferência de calor.
Conceitos-chave
efeito Leidenfrost
ebulição em filme
ponto de Leidenfrost
camada de vapor
fluxo de calor
tempo de vida da gota
Como funciona
Numa placa quente a gota de água ou ferve em contato ou, acima do ponto de Leidenfrost (~200 °C para água em metal limpo), assenta sobre uma camada de vapor. O vapor conduz mal o calor — o tempo de vida cresce. Na tela, curvas de aula da folga e do tempo de vida em função da temperatura da placa, não a curva de ebulição de laboratório.
Perguntas frequentes
Por que a gota vive mais numa placa mais quente?
Acima do ponto de Leidenfrost forma-se depressa, debaixo da gota, um colchão de vapor. O vapor conduz calor pior que o contato direto, então a energia para evaporar tudo chega mais devagar.
Onde isso importa na prática?
Na têmpera de metais a ebulição em filme atrapalha o resfriamento rápido. A gota desliza com pouco atrito; derramar criogênio sobre uma superfície morna é perigoso pela ebulição retardada.
Qualquer líquido se comporta assim?
Sim, se o superaquecimento da superfície em relação ao ponto de ebulição dele for suficiente. Para água em metal liso o limiar fica por volta de 200 °C; no nitrogênio líquido o efeito já aparece com a placa à temperatura ambiente.