莱顿弗罗斯特现象(莱顿弗罗斯特效应应用)

铁锅是划时代的厨具。在铁锅诞生之前,我们的烹饪技术是非常原始的,但是在铁锅出现之后,煎、炸、煮、炸、炖等等技术就诞生了。可以说,没有铁锅,就没有今天独特多样的饮

铁锅是划时代的厨具。在铁锅诞生之前,我们的烹饪技术是非常原始的,但是在铁锅出现之后,煎、炸、煮、炸、炖等等技术就诞生了。可以说,没有铁锅,就没有今天独特多样的饮食文化。不过铁锅虽好,也有一个疏漏,就是铁锅太容易粘锅。一旦出现就会影响铁锅的寿命,于是不粘锅在大众的呼声下诞生了。

莱顿弗罗斯特现象(莱顿弗罗斯特效应应用)

铁锅几乎是家家户户必备佳品铁锅几乎是家家户户的必备品。

但是,很多时候,我们买了不粘锅回去,发现它并不像商业视频里那么不粘,看起来和普通铁锅没什么区别。难道是遇到了奸商,锅被换掉了?最后查阅资料,发现锅还是那个锅,只是我们被一个简单的物理效应蒙蔽了双眼。

莱顿弗罗斯特现象(莱顿弗罗斯特效应应用)

不粘锅不粘锅

知道了这个物理窍门,铁锅立马变成不粘锅,那么这个神奇的物理现象是什么呢?

神奇的莱顿霜冻效应

雷顿弗罗斯特效应,又称赖登福现象,是一种常见的物理现象。19世纪30年代,一位荷兰植物学家偶然发现了这一现象,但由于专业不对口,这位植物学家并没有深究其中的奥秘。于是24年后,德国医生莱顿·弗罗斯特(Leiden Frost)对此进行了深入研究,并将自己的发现写成了一篇论文《论普通水的性质》。

莱顿弗罗斯特现象(莱顿弗罗斯特效应应用)

莱顿弗罗斯特效应莱登弗罗斯特现象

在论文中,Leighton Frost博士解释了这一现象。当液态水接触到高温物体时,会发生神奇的现象。液态水不会被高温瞬间蒸发,而是保持液态,成为悬浮在高温物体上的小水滴。这一现象令他困惑。水遇到高温不应该沸腾吗?为什么会浮起来?

莱顿弗罗斯特现象(莱顿弗罗斯特效应应用)

效应示例图示例图

于是,好奇的医生开始研究,最后一切都有回报,医生发现了秘密。原来,液态水之所以不会沸腾蒸发,是因为当液体接触到比其沸点高得多的高温物体时,第一个接触到物体的水会瞬间沸腾,变成水蒸气。水蒸气的导热性极差,所以把液体和热的物体隔开。看起来像是有一层薄膜包裹着液体,让液体在蒸发前可以存活一段时间。

莱顿弗罗斯特现象(莱顿弗罗斯特效应应用)

被水蒸气隔开的水珠被水蒸气分离的水滴

后来,这种现象以医生的名字命名,被称为莱顿弗罗斯特现象。那么,莱顿霜现象是如何让铁锅变成不粘锅的呢?

铁锅是怎么变成不粘锅的?

铁锅,我们的传统厨具,出现在北宋时期。在此之前,人们使用陶器或青铜器作为炊具。铁锅诞生后,由于铁具有良好的导热性,可以快速烹饪食物,烹饪技术很多,如煎、炸、炸等。但是铁锅在使用中总会出现一些问题,比如粘锅。当出现这种问题时,很容易生锈,而生锈也就是氧化铁会影响人体健康。因此,为了我们的健康,这个问题亟待解决。

莱顿弗罗斯特现象(莱顿弗罗斯特效应应用)

生锈的铁锅生锈的铁锅

那么,怎样才能解决粘铁锅的问题呢?莱顿弗罗斯特现象是最好的解决方案。根据莱顿弗罗斯特效应,当液体与沸点或沸点以上的高温物体接触时,会产生一层蒸气,将液体与高温物体隔离,并产生向上的推力,使液体悬浮在物体上。所以我们可以知道,铁锅需要满足一个条件才能成为不粘锅。也就是铁锅的温度远远高于液体的沸点。

莱顿弗罗斯特现象(莱顿弗罗斯特效应应用)

铁锅温度临界值铁锅温度临界值

为什么远高于,而不是高于?如果铁锅的温度只比水高一点点,假设铁锅的温度是120度,当水滴较低时,它们会瞬间蒸发而不是悬浮。这是因为铁锅的温度还没有达到莱顿霜点。莱顿霜点(Leighton Frost Point),即液体形成稳定蒸汽膜的最低温度,只有当物体达到这个温度时,才以莱顿霜效应命名。科学家验证过,普通水的莱顿霜点在193度左右,所以这意味着铁锅的温度最低也要达到193度。

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验证铁锅的温度核实铁锅的温度。

所以,为了让铁锅成为不粘锅,我们需要将铁锅加热到近200度的高温。然后有人会说,我怎么知道铁锅的温度什么时候会这么高?感觉温度要来了,就往铁锅里倒点水,看看水滴是否漂浮。如果是的话,你可以不放油煎鸡蛋。相反,如果水滴变成蒸汽,则需要一段时间。

还有哪些现象利用了莱顿弗罗斯特效应?

其实除了餐饮业,生活中还有很多神奇的现象也在利用莱顿霜效应。比如我们传统的踩火仪式的民俗。在中国一些偏远地区的宗教文化中,人们相信只要赤脚走过燃烧的煤炭,就能摆脱厄运,带来好运。在参加踏火仪式时,人们会将脚弄湿,这样当人们踩在炭火上时,湿脚会与它们发生反应,液体会迅速汽化,产生一层蒸汽膜将脚包裹起来,所以人只要不在炭火上长时间停留,就不会被烫伤。

莱顿弗罗斯特现象(莱顿弗罗斯特效应应用)

全球各地踏火仪式世界各地的踏火仪式

此外,伸入液氮或铁水中也是莱顿霜效应。众所周知,液氮的温度只有零下196度,可以瞬间把一个人变成冰雕。当然,正是因为这种低温,才成为人体冷冻手术的原料。按理说,面对这么低的温度,如果一个人把手伸进液氮里,肯定会变成“冰棍”,但事实却让人吃惊。放入液氮中的手除了有点冷外,没有受到损伤。这是因为人体的温度是37度,达到了液氮的莱顿霜点。当液氮碰到手的时候会迅速汽化,形成一层氮气膜保护手掌,这样手就可以完整的取出来了。

莱顿弗罗斯特现象(莱顿弗罗斯特效应应用)

手伸入液氮中上交液氮

同理,用手接触铁水也是一样的。在以前,很多人并不知道这个原理,但这并不妨碍我们利用这个现象进行祈祷或其他用途。

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了解了莱顿霜效应之后,我们就可以从此告别不粘锅了。只要我们用点小手段,铁锅就能变成不粘锅,再也不用担心铁锅粘锅了。此外,用铁锅烹饪对我们的健康有好处。

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