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CRYO-TCU之液氮魔术

2017-7-10

简介:神奇的Leidenfrost效应,用于化学反应会怎样?在2014年,旨在关注渐冻人症的“冰桶挑战”活动风靡全球,而某位“战斗民族”的科学家甚至进行了“冰桶挑战”的Hell(地狱)模式——“液氮桶挑战”。要知道液氮的沸点是-196°C,天呐!还有这种操作?快来眼见为实:

神奇的Leidenfrost效应,用于化学反应会怎样?

在2014年,旨在关注渐冻人症的“冰桶挑战”活动风靡全球,而某位“战斗民族”的科学家甚至进行了“冰桶挑战”的Hell(地狱)模式——“液氮桶挑战”。 要知道液氮的沸点是-196°C,天呐!还有这种操作?快来眼见为实:

(非专业人员切勿模仿)


(非专业人员切勿模仿)


还有牛人把手伸入液氮杯中?!太危险了,你一定是在逗我!你的手还好吗?

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(非专业人员切勿模仿)

手伸进液氮时皮肤表面生成的气膜层

在-196℃的液氮温度下,这些魔术是如何表演的?


别忘了,液氮可是我们通常达到深冷状态所使用的载冷剂。化工深冷反应、食品冷冻都离不开它!为什么图上面的人,在液氮魔术中没有受伤呢???






魔术揭秘——这种接触液氮而不被灼伤的现象利用的是莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost Phenomenon),通俗点说,就是气膜效应是指液体在遭遇相对于自身沸点极度炙热的表面时,会形成一层热导率较低的气态防护层,阻止液体与固体表面接触传热,同时使得液珠悬浮的现象。当液氮与人类皮肤接触时,巨大温差导致莱顿弗罗斯特效应发挥作用,液氮只是掠过人体表面而已。






原来如此!在我们熟悉的化工反应过程中,我们使用液氮通入反应釜夹套伴管或内盘管,来达到深冷控温的目的。反应釜金属表面,相对于液氮沸点来说就是极度炙热的表面啊!看了上面液氮的换热过程,才发现液氮的换热其实是如此困难呢!现实的情况是,我们不得不成倍的消耗液氮,才能达到深冷降温和控温的目的。这样既造成生产成本的额外增加也会因过多消耗能源而不利于环境的可持续发展。

 

那么如何将冷量高效的从液氮中提取出来呢?


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