Nachhilfe in Physik: Leidenfrost-Effekt

Habt Ihr schon einmal beobachtet, was geschieht, wenn Wassertropfen auf eine heiße Herdplatte fallen? Eines passiert jedenfalls nicht,: dass nämlich die Wassertropfen sofort verdunsten- obwohl die Herdplatte vielleicht sogar sehr heiß ist. Das ist merkwürdig, denn wer schützt denn die Wassertropfen vorm sofortigen Verdunsten? Wie wehren sich denn die Wassertropfen? Der aufmerksame Physik Nachhilfeschüler weiß, dass normalerweise doch Wasser bei 100 Grad Celsius kocht, beziehungsweise physikalisch korrekt den Siedepunkt erreicht – und diese Temperaturen herrschen bereits auf der Oberfläche der heißen Herdplatte! Gibt es da vielleicht ein besonderes physikalisches Gesetz?

Eine einfache Erklärung könnte darin liegen, dass das Wasser vielleicht gegen die Wärme isoliert wird? Aber wo soll da eine Isolierschicht angebracht sein?

Der ABACUS-Nachhilfelehrer für Physik weiß natürlich, dass es isolierende Stoffe gibt, die eine Erwärmung verhindern können. Zu diesen Stoffen gehört nun auch Wasserdampf: Er verhindert den sofortigen Zutritt von Wärme, hier speziell zum Innern der Tröpfchen, die Wassertröpfchen schützen sich also quasi selbst vor dem sofortigen, gesamten Verdampfen. Das Innere des Wassertropfens bleibt – zunächst – relativ kühl, da der Wassertropfen nicht direkt mit der Herdplatte in Kontakt kommt, sondern auf einem – selbst erzeugten „Wasserdampf-Luftkissen“ – quasi über der heißen Platte schwebt.

Es ist also ein paradoxer Vorgang, physikalisch betrachtet. Der Tropfen behält seine Form, die sich zunächst selbst erhält.

Eine praktische Anwendung: Beim Bügeln lässt sich eine zu starke Erwärmung der Wäsche dadurch vemeiden, dass man die Wäsche mit Wasser einsprüht, oder durch die modernen Dampfbügelautomaten den Dampf direkt auf das Bügelgut ausstoßen läßt. Das heiße Bügeleisen kommt so mit der Wäsche nicht direkt in Kontakt, es gleitet über den Wasserdampf-Film.

Die Erklärung dieses Effekts verdanken wir dem Theologen und Mediziner, Dr. Johann Gottlob Leidenfrost aus Duisburg, der das so genannte „Leidenfrost’sche Phänomen“ 1756 entdeckte und beschrieb.

Veröffentlicht von

Bach

Dr. Siegfried Bach ist Gymnasiallehrer im Ruhestand, Studienleiter und Lektor.

2 thoughts on “Nachhilfe in Physik: Leidenfrost-Effekt”

  1. Vielen Dank für diesen Artikel. Er ist sehr informativ und erklärt verständlich und nachvollziehbar diesen merkwürdigen Effekt. Ich habe jetzt eine Erklärung parat, wenn mich die Kinder danach fragen.

  2. Ein sehr anschauliches Beispiel, wie Physik auch was mit dem täglichen Leben zu tun hat. Wenn Kinder zukünftig fragen, kann ich ihnen den berühmten „Duisburger“ nennen. Herzlichen Dank!

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