萊(lai)(lai)頓(dun)(dun)弗羅斯(si)(si)特(te)效應萊(lai)(lai)頓(dun)(dun)弗羅斯(si)(si)特(te)現(xian)象(xiang)（Leidenfrost Phenomenon）是指液體不會潤濕(shi)炙熱的(de)表面，而僅僅在其(qi)上形成一個蒸氣層的(de)現(xian)象(xiang)，由科學(xue)家萊(lai)(lai)頓(dun)(dun)弗羅斯(si)(si)特(te)在1756年發現(xian)。

現象

把水(shui)(shui)滴落在滾燙的(de)鐵板上，假如鐵板的(de)溫度僅(jin)高于水(shui)(shui)的(de)沸點(dian)（100°C），水(shui)(shui)會發(fa)出嘶嘶聲(sheng)并(bing)迅速沸騰。但當鐵板到達萊頓(dun)弗羅(luo)斯(si)特(te)點(dian)（Leidenfrost point）時，水(shui)(shui)便會產生萊頓(dun)弗羅(luo)斯(si)特(te)現(xian)象。水(shui)(shui)珠會在鐵板四處滾動(dong)，并(bing)緩慢地(di)逐漸蒸發(fa)，反而令水(shui)(shui)珠可(ke)以存在更久(jiu)。

在萊頓弗羅(luo)斯特現象下，水(shui)珠中跟(gen)鐵板接觸(chu)的(de)(de)部分(fen)會迅速沸騰(teng)形成水(shui)蒸(zheng)(zheng)氣，與此(ci)同時水(shui)珠尚(shang)保持液體的(de)(de)狀(zhuang)態，由于(yu)水(shui)蒸(zheng)(zheng)氣的(de)(de)傳熱比液體水(shui)慢得多，蒸(zheng)(zheng)氣層阻隔水(shui)直接接觸(chu)滾(gun)燙鐵板并(bing)大(da)大(da)降低水(shui)滴沸騰(teng)的(de)(de)速度(du)。

水(shui)的(de)萊(lai)頓弗(fu)羅(luo)斯特(te)點會隨著水(shui)中含有的(de)雜(za)質、滾(gun)燙(tang)物件的(de)材質、水(shui)的(de)溫(wen)度(du)等(deng)而改變，粗略(lve)量度(du)下水(shui)在平底(di)鍋(guo)的(de)萊(lai)頓弗(fu)羅(luo)斯特(te)點為約193°C。

廚師在(zai)預熱鍋(guo)子(zi)(zi)時，只要(yao)落下幾(ji)滴水(shui)看(kan)會(hui)否形(xing)成水(shui)珠，便可得(de)知鍋(guo)子(zi)(zi)是否夠熱。在(zai)傳統的(de)(de)過火(huo)儀式，參加者會(hui)先沾(zhan)濕雙腳，由于(yu)萊頓弗羅(luo)斯(si)特現象(xiang)(xiang)令水(shui)不(bu)會(hui)快速升溫，使得(de)熱不(bu)容易(yi)傳到人們的(de)(de)腳，即使人們走在(zai)火(huo)堆之上，只要(yao)不(bu)長(chang)時間接(jie)觸炭(tan)火(huo)，也不(bu)易(yi)被燒(shao)得(de)火(huo)紅的(de)(de)炭(tan)火(huo)燙傷(shang)。另(ling)外，依照萊頓弗羅(luo)斯(si)特現象(xiang)(xiang)的(de)(de)原(yuan)理，液態(tai)(tai)氮會(hui)在(zai)手(shou)(shou)上迅速沸騰(teng)并形(xing)成隔熱層，防(fang)止手(shou)(shou)凍傷(shang)，因此便可徒手(shou)(shou)觸摸(mo)液態(tai)(tai)氮。

現代航(hang)天(tian)發(fa)(fa)射使(shi)用(yong)的(de)液體(ti)火箭(jian)發(fa)(fa)動機(ji)，可(ke)(ke)以(yi)(yi)使(shi)用(yong)極(ji)(ji)低溫(wen)的(de)液體(ti)燃(ran)料(liao)或液體(ti)氧化(hua)劑在(zai)(zai)發(fa)(fa)動機(ji)燃(ran)燒室與噴嘴的(de)內(nei)壁(bi)滲出(chu)形(xing)成(cheng)一層氣(qi)膜(mo)，隔絕熾熱的(de)燃(ran)氣(qi)與室壁(bi)的(de)傳熱，這(zhe)被稱為“氣(qi)膜(mo)冷卻”，可(ke)(ke)以(yi)(yi)使(shi)液體(ti)火箭(jian)發(fa)(fa)動機(ji)在(zai)(zai)極(ji)(ji)高溫(wen)燃(ran)氣(qi)下長時間工作1.5-5分鐘并可(ke)(ke)以(yi)(yi)多次點(dian)火、重復使(shi)用(yong)。

理論

萊頓弗羅斯特(te)標(biao)示出了進(jin)行穩(wen)定之膜態沸騰(film boiling，參見boiling)所需(xu)之最低溫度，指的是在沸騰曲線上(shang)熱(re)流(heat flux)達最低之一點，同(tong)時(shi)，液體與熱(re)燙表面(mian)之接觸面(mian)完全為蒸氣層(ceng)(vapor blanket)所覆蓋(gai)，而此(ci)時(shi)從熱(re)燙表面(mian)向液體所進(jin)行之熱(re)傳導(dao)是透過此(ci)蒸氣層(ceng)以(yi)傳導(dao)(conduction)及輻射(she)(radiation)的方(fang)式(shi)完成。

1756年，萊頓弗羅斯特觀(guan)察到，當熱(re)燙表面(mian)上(shang)(shang)的小水滴四處跳(tiao)動(dong)時，水滴的蒸發速度(du)緩慢。隨著表面(mian)溫度(du)再(zai)度(du)提高，熱(re)輻射的效應會變得比熱(re)傳導更為顯著，因此這(zhe)時再(zai)提高溫度(du)，熱(re)流會上(shang)(shang)升(sheng)。一水平表面(mian)之熱(re)流最低點可(ke)由Zuber's equation推(tui)導而來(lai)

其數值是由(you)飽和溫(wen)度所決定。其中C為Zuber常數，于適當(dang)的(de)壓力(li)之下大(da)部分的(de)液(ye)體C值約(yue)為0.09。