Was passiert wenn man eine 200 Grad heiße Kugel auf eine -200 Grad kalte Eisplatte legen würde?
Guten Abend zusammen
Meine Freundin hat Physik Hausaufgaben aufbekommen. Und sie hat mich gefragt, was passiert, wenn man eine 200 Grad heiße Kugel auf eine - 200g eiskalte Eisplatte drauflegen würde?
Die Berührungspunkte müssen doch dann eigentlich 0 Grad ergeben oder?
Im Internet finde ich leider auch nichts gescheites. Deswegen frage ich mal hier nach.
Danke im Vorraus
3 Antworten
Irgendwann treffen sich beide Extreme bei null-
..Damit du schlauer wirst.
Noch heute wird, wenn auch wissenschaftlich erklärt, mit dem Leidenfrost-Effekt ein physikalischer Effekt beschrieben, dem die verzögerte Stoffumsetzung, also die zeitlich gedehnte Änderung des Aggregatzustandes, zugrunde liegt. Dieser Effekt kann bei einer heißen Herdplatte beobachtet werden, auf die ein Tropfen Wasser fällt. Ist die Temperatur der Grenzfläche hoch genug, um eine rasche primäre Verdampfung zu erreichen, so schwebt oder gleitet der Wassertropfen auf einem Dampfpolster, das ihn von direkter Wärmeübertragung isoliert. Der Dampf ist dabei unter dem Wassertropfen gefangen und entweicht nur langsam. Gleichzeitig entsteht neuer Wasserdampf und der Tropfen gleitet so über dem heißen Material ähnlich einem Luftkissenfahrzeug.
Diese gasförmige Schutzschicht entsteht auch bei flüssigem Stickstoff, wenn dieser auf Gegenstände mit Zimmertemperatur trifft. Durch den Leidenfrost-Effekt ist es deshalb möglich, sich flüssigen Stickstoff (−196 °C) über die Hand laufen zu lassen oder die Hand für einen Augenblick einzutauchen, ohne sich zu verletzen. Es muss dabei jedoch sichergestellt sein, dass der gesamte Stickstoff ablaufen kann und sich nicht in Mulden sammelt. Gefahr besteht, wenn der flüssige Stickstoff Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit (z. B. einen Ring am Finger) berührt. Hier besteht eine erhebliche Erfrierungsgefahr.
Einen unerwünschten Effekt bewirkt das Leidenfrost-Phänomen beim Härten von Metallen in einem flüssigen Medium wie Öl oder Wasser. Das angestrebte Herabkühlen des Werkstückes in möglichst kurzer Zeit verlängert sich durch die Dampfschicht zwischen Werkstück und Kühlmedium. Durch Zusätze zum Kühlmedium kann der Effekt bedingt beeinflusst werden.
Ein anderer Vorgang, bei dem der Leidenfrost-Effekt angeblich vor Verbrennungen schützt, aber tatsächlich keine Rolle spielt, ist das Laufen über glühende Kohlen.
Messmethode für ReinheitsgradBearbeitenObwohl der Effekt lange bekannt ist und seine Grundlage gut verstanden wurde, gab es lange keine genauen Untersuchungen darüber, was genau mit den Tropfen bei ihrer Auflösung passiert. 2019 hat sich eine internationale Forschungsgruppe mit dieser Frage beschäftigt und entdeckt, dass manche Tropfen zerplatzen, während andere abheben, wenn sie klein genug werden.[1][2] Ursache für das Zerplatzen sind Verunreinigungen in der Flüssigkeit; ab einer bestimmten Konzentration der Verunreinigung bricht das Kissen zusammen und der Tropfen fällt auf die heiße Oberfläche. Das durch das Platzen entstehende Knackgeräusch wurde bereits von Leidenfrost beobachtet,[2] dieser konnte es aber nicht erklären. Da durch das Verdampfen der Flüssigkeit der Grad der Verunreinigung zum kritischen Zeitpunkt sowohl von der Konzentration in der Ausgangsflüssigkeit als auch von der Größe des ursprünglichen Tropfens abhängt, kann durch ein kontrolliertes Variieren der Tropfengröße über diesen Effekt bestimmt werden, wie rein die Ausgangsflüssigkeit ist.
Der wichtigste Stichpunkt wäre wohl der Leidenfrost-Effekt.
Okay cool danke. Mensch da lerne ich gleich mit. Haha
Die heise Kugel hat wahrscheinlich eine größere spezifische Wärme als das Eis.
Deshalb wird sie das Eis, mit dem sie in direkten Kontakt kommt erwärmen bis es schmilzt. Das flüssige Wasser geht zur Seite (ist ja flüssig und weicht der Druckbelastung aus) und so wird sich die heiße Kugel sicher durch die Eisplatte hindurchschmelzen.
Okay. Ja dann habe ich es ja eigentlich sogar richtig bedacht ich war mir einfach nur nicht sicher.
Ich war in Physik jetzt auch nicht so der Renner. Haha.