Btn mobile menu gray

De dansende druppel: het Leidenfrost-effect

Als water warmer wordt dan 100 graden Celsius, begint het te koken en dus te verdampen. Als je een waterdruppel op een hete kookplaat laat vallen, zal hij dus meestal in korte tijd verdampen. De waterdamp die daarbij ontstaat is een gas, net als lucht. En een gas heeft de mooie eigenschap dat het heel slecht warmte doorlaat… daarom is dubbel glas met een laag lucht ertussen zo’n goede manier om je huis te isoleren. In dit simpele experiment ontdek je hoe je deze twee eigenschappen kunt combineren om interessante resultaten te krijgen!

Benodigdheden

Je hebt voor deze proef eigenlijk maar twee dingen nodig:

  • Een kookplaat die goed warm kan worden
  • Een druppel water

Uitvoering

Dit is ook simpel: zet de kookplaat aan, liefst meteen op de maximale stand, en wacht tot hij warm is geworden. Vervolgens laat je er een druppel water op vallen. Kijk wat er gebeurt!De allermooiste effecten krijg je op een gladde kookplaat en met grote waterdruppels. Kijk maar in onderstaand filmpje!

Met dank aan Dennis Bakhuis, Anneloes de Boer en Jelle van der Veen

Bewaar wel een veilige afstand. Het is niet verder gevaarlijk om je hand boven de kookplaat te houden, maar raak hem ABSOLUUT NIET aan, en zorg ook dat je niet te dichtbij bent als de boel gaat spetteren…

Niet alle kookplaten worden warm genoeg. Als de kookplaat niet heet genoeg is, zal het water gewoon direct verdampen, zoals je ook verwacht. Als dat zo is kun je beter niet te lang doorgaan… als er water op een kookplaat verdampt laat dat vaak een klein laagje aanslag achter, en grote kans dat je moeder het niet zo leuk vindt als je dat in haar keuken doet.

Verklaring

Als de plaat warm genoeg is, zal de druppel niet direct verdampen, maar een hele tijd op de kookplaat blijven liggen of gaan ‘dansen’. Dit komt door een effect dat het Leidenfrost-effect heet.Dat effect houdt het volgende in:

  • Als de druppel de hete kookplaat raakt, verdampt de onderkant van de druppel meteen. Die verandert dus in waterdamp. Er zit dus de hele tijd een klein laagje waterdamp tussen de druppel en de kookplaat.
  • Die waterdamp is, zoals je boven al hebt gelezen, ontzettend isolerend! Er komt weinig warmte door de waterdamp heen naar de druppel. Die druppel verdampt dus maar heel langzaam, terwijl hij over een laagje waterdamp zweeft…

Figuur 1: Schematische weergave van de situatie.

Met het Leidenfrost-effect kún je nog veel leukere dingen doen. Als je je vingers nat maakt kun je er een kaarsvlammetje mee uitdrukken, maar als je je hele hand nat maakt, kun je hem theoretisch gezien eventjes in een voorraad hete kolen steken zonder te verbranden. Dat komt omdat de waterdamp die aan de rand ontstaat ervoor zorgt dat de warmte van de kolen je hand bijna niet kan bereiken. Net zolang tot het water helemaal verdampt is, natuurlijk.Toch is het misschien handiger om tijdens de volgende barbecue maar geen risico te nemen…dus: don’t try this at home.