Efek Leidenfrost: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k Bot: Perubahan kosmetika |
Ibuperiwiki (bicara | kontrib) Fitur saranan suntingan: 3 pranala ditambahkan. |
||
(6 revisi perantara oleh 4 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:Leidenfrost droplet.svg|
[[Berkas:18. Лајденфростов ефект.webm|
'''Efek Leidenfrost''' adalah [[fenomena]] fisika di mana suatu [[cairan]]
Efeknya juga bertanggung jawab untuk kemampuan [[nitrogen cair]] untuk bergerak dengan cepat di lantai.
Baris 11:
== Rincian ==
[[Berkas:Effet leidenfrost.ogg|
[[Berkas:Spherical harmonic in water drop.ogv|
Efeknya bisa dilihat sebagai tetes air yang ditaburkan ke panci pada berbagai waktu saat memanas. Awalnya, karena suhu panci berada di bawah {{convert|100|C|F}}, air secara merata dan perlahan menguap, atau jika suhu panci jauh di bawah {{convert|100|C|F}}, air tetap cair. Seiring suhu panci berada di atas {{convert|100|C|F}}, tetesan air mendesis saat menyentuh panci dan tetesan ini menguap dengan cepat. Kemudian, karena suhu melebihi titik Leidenfrost, efek Leidenfrost ikut bermain. Pada kontak dengan panci, tetesan air bermuara ke dalam bola kecil air dan skitter di sekitar, tahan lebih lama
Hal ini karena pada suhu di atas titik Leidenfrost, bagian bawah tetesan air menguap segera pada kontak dengan piring panas. Gas yang dihasilkan menahan sisa tetesan air di atasnya, mencegah kontak langsung lebih jauh antara air cair dan piring panas. Karena uap telah jauh lebih buruk [[konduktivitas termal]], [[perpindahan panas]] lebih lanjut antara panci dan tetesan melambat secara dramatis. Hal ini juga berakibat pada penurunan yang bisa meluncur di sekitar panci pada lapisan gas di bawahnya.
[[Berkas:Heat transfer leading to Leidenfrost effect for water at 1 atm.png|
Suhu di mana efek Leidenfrost mulai terjadi tidak mudah diprediksi. Bahkan jika volume tetesan cairan tetap sama, titik Leidenfrost mungkin sangat berbeda, dengan ketergantungan yang rumit pada sifat permukaan, dan juga kotoran pada cairan. Beberapa penelitian telah dilakukan menjadi model
Efeknya juga dijelaskan oleh perancang pendidih uap Victoria terkemuka, [[Sir William Fairbairn]], yang mengacu pada pengaruhnya terhadap perpindahan panas secara massal dari permukaan besi panas ke air, seperti di dalam pendidih. Dalam sepasang ceramah tentang desain pendidih,<ref name="Fairbairn" >{{cite book |title=Two Lectures: The Construction of Boilers, and on Boiler Explosions, with the means of prevention |author=William Fairbairn |date=1851 |url= https://books.google.com/books?id=VD5MAAAAMAAJ&dq=fairbairn%20boiler&pg=PA1#v=onepage&q&f=false }}{{page needed|date=February 2014}}</ref> Dia mengutip karya Pierre Hippolyte Boutigny (1798-1884) dan Profesor Bowman dari [[King's College, London]] dalam mempelajari ini. Setetes air yang segera diuapkan pada suhu {{convert|168|C}} tahan selama 152 detik pada suhu {{convert|202|C}}. Suhu yang lebih rendah dalam pendidih [[Firebox (mesin uap)|firebox]] mungkin menguapkan air lebih cepat sebagai hasilnya; Bandingkan [[efek Mpemba]]. Pendekatan alternatif adalah menaikkan suhu di luar titik Leidenfrost. Fairbairn menganggap ini juga, dan mungkin telah merenungkan [[pendidih]] uap,
Titik Leidenfrost juga bisa dianggap sebagai suhu dimana tetesan melayang berlangsung paling lama.<ref name="ReferenceA">Incropera, DeWitt, Bergman & Lavine: Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 6th edition.{{page needed|date=February 2014}}</ref>
Baris 28:
Telah ditunjukkan bahwa adalah mungkin untuk menstabilkan lapisan uap Leidenfrost air dengan memanfaatkan permukaan [[superhidrofobik]]. Dalam kasus ini, setelah lapisan uap terbentuk, pendinginan tidak pernah meruntuhkan lapisan, dan tidak ada nukleasi mendidih yang terjadi; Lapisan malah perlahan rileks sampai permukaannya mendingin.<ref name="vakarelski2012">{{cite journal |doi=10.1038/nature11418 |pmid=22972299 |title=Stabilization of Leidenfrost vapour layer by textured superhydrophobic surfaces |journal=Nature |volume=489 |issue=7415 |pages=274–7 |date=2012 |last1=Vakarelski |first1=Ivan U. |last2=Patankar |first2=Neelesh A. |last3=Marston |first3=Jeremy O. |last4=Chan |first4=Derek Y. C. |last5=Thoroddsen |first5=Sigurdur T. |bibcode=2012Natur.489..274V}}</ref>
Efek Leidenfrost telah digunakan untuk pengembangan [[spektrometri massa]] ambien dengan sensitivitas tinggi. Di bawah pengaruh kondisi Leidenfrost, tetesan yang mengambang tidak melepaskan molekul dan molekulnya diperkaya di dalam tetesan. Pada saat terakhir penguapan tetesan semua molekul yang diperkaya dilepaskan dalam domain waktu singkat dan dengan demikian meningkatkan sensitivitasnya.<ref>{{cite journal | title=Leidenfrost Phenomenon-assisted Thermal Desorption (LPTD) and Its Application to Open Ion Sources at Atmospheric Pressure Mass Spectrometry| journal=Journal of The American Society for Mass Spectrometry |authors=Subhrakanti Saha, Lee Chuin Chen, Mridul Kanti Mandal, Kenzo Hiraoka | date=March 2013 | volume=24 | pages=341–7 | doi=10.1007/s13361-012-0564-y|bibcode = 2013JASMS..24..341S | pmid=23423791}}</ref>
Sebuah [[mesin panas]] berbasis efek Leidenfrost telah dibuat prototipenya. Alat ini memiliki keunggulan gesekan yang sangat rendah.<ref>{{cite journal|last1=Wells|first1=Gary G.|last2=Ledesma-Aguilar|first2=Rodrigio|last3=McHale|first3=Glen|last4=Sefiane|first4=Khellil|title=A sublimation heat engine|journal=Nature Communications|date=3 March 2015|doi=10.1038/ncomms7390|url=http://www.nature.com/ncomms/2015/150303/ncomms7390/full/ncomms7390.html|accessdate=5 March 2015|bibcode = 2015NatCo...6E6390W|volume=6|pages=6390|pmid=25731669|pmc=4366496}}</ref>
Baris 47:
* [http://www.uoregon.edu/~linke/climbingdroplets/index.html Situs dengan video berkecepatan tinggi, gambar dan film penjelasan tentang pendidihan] oleh Heiner Linke di University of Oregon, USA
* [http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/4955398.stm "Scientists make water run uphill"] oleh BBC News mengenai penggunaan efek Leidenfrost untuk pendinginan [[chip komputer]].
* [http://www.abc.net.au/catalyst/stories/s1647557.htm "Uphill Water"] - [[American Broadcasting Company|ABC]] Catalyst story
* [http://www.bath.ac.uk/news/2013/09/05/leidenfrost-maze/ "Leidenfrost Maze"] - University of Bath undergraduate students Carmen Cheng and Matthew Guy
* [https://www.youtube.com/watch?v=zzKgnNGqxMw "When Water Flows Uphill"] - Science Friday with Univ of Bath professor Kei Takashina
|