水滴在跳舞

在通常情況下，液體的溫度越高，汽化速度越快。然而，在特殊的情況下，結果卻恰恰與此相反。

做菜時，不小心把水滴濺到燒得很熱的煎鍋里時，水滴會像芭蕾舞演員一樣翩翩起舞，一面旋轉，一面不停地跳躍著。這種有趣的現象只有在煎鍋燒得很熱時才能看到。如果煎鍋是溫熱的，水滴掉在上面就會迅速蒸發干，便不會上演如此奇妙、有趣的一瞬間。

對于上述有趣的現象，科學家們也感到非常奇怪。早在1756年，德國的物理學家萊頓弗羅斯特就注意到了水滴掉落在燒得通紅的鐵勺上的情形。萊頓弗羅斯特發現，當水滴掉落在剛從爐火中取下來的赤熱鐵勺子里時，第一滴水滴竟然懸浮起來并持續了30秒，而大小相同的第二滴水只能存留大約10秒鐘的時間就汽化完畢，此后掉落入勺子中同樣大小的水滴只能存留1～2秒鐘的時間，就汽化完畢了。萊頓弗羅斯特也是第一位描述這種現象的科學家，因此后來人們就把這種現象叫做“萊頓弗羅斯特現象”。

由于當時受各方面條件的限制，萊頓弗羅斯特還不能對這種奇特而又非常有趣的現象做出完全合理的解釋。不過，現在科學家們通過高速攝像機拍攝下了水滴“翩翩起舞”時的各種姿態，最終弄清楚了水滴跳舞的秘密。

當金屬板的溫度很高時，水滴掉落在金屬板上，由于彈性作用它會向上反彈，同時，在接觸高溫表面的一瞬間，水滴表面的一個薄層會很快被汽化，形成了一個厚度約0.lmm的蒸汽層。這層水蒸汽會把水滴托起來，使水滴不能接觸到金屬板。由于水蒸汽的導熱性能很差，因此它阻礙了金屬板與水滴之間的熱傳遞，使得水滴不能吸收大量的熱而迅速地汽化，所以水滴就能夠在金屬板上持續存留較長時間。細心的人才會看到水滴在金屬板上不停地旋轉、跳動、振蕩。

這種效應也被稱為“萊頓弗羅斯特效應”——液體在潮濕且溫度足夠高的表面會汽化形成氣體層的現象。當我們用濕手指掐滅蠟燭時，也正是依靠著這個效應的保護。

但當第二滴水滴落下時，由于自然冷卻和第一滴水的冷卻作用，上述效應顯著減弱，水滴會更多地與鍋面接觸，所以汽化更快了。而如果金屬板的溫度較低時，掉落的水滴由于汽化形成的蒸汽層較薄，得不到蒸汽層的有效保護而直接與溫熱的金屬板大面積接觸，可以快速地從金屬板上吸收熱量而迅速被汽化，所以會蒸發得很快。

不過值得注意的是，并不是金屬板的溫度越高，掉落在上面的水滴汽化就越慢。當金屬板的溫度在500℃以上時，由于金屬板會通過熱輻射的方式把熱量傳遞給水滴，水滴能夠存留的時間反而不如溫度低于500℃的時間長。

液體在金屬板上存留時間最長的溫度，被稱為“萊頓弗羅斯特溫度”。比如水的萊頓弗羅斯特溫度為300℃，白醋的萊頓弗羅斯特溫度為230℃。

（選自《科學大眾·中學生》2012年第2期，有刪節）

讀后一品

為什么水滴會在很熱的物體表面翩翩起舞？作者通過下定義、列數字、舉例證、作比較等說明方法，準確生動地解釋了這一現象，讓我們了解了相關的科學原理和實驗，也讓我們領略到了科學的嚴謹和趣味。

思有所悟

1.本文是一篇 " " " " "說明文，主要采用了 " " " " "順序進行說明。

2.文章第二段中的畫線句運用了哪種修辭手法？在文中起什么作用？

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【周曉瑜/供稿】