라이덴프로스트 효과

프라이팬을 센 불에 달군 후 물을 떨어뜨려 본 적 있을 거다. 적당히 뜨거우면 "치이이" 하고 바로 증발하는데, 아주 뜨거우면 물방울이 동그랗게 뭉쳐서 데굴데굴 굴러다닌다.

원리

물방울이 매우 뜨거운 표면(200°C 이상)에 닿으면, 접촉면의 물이 순간적으로 기화한다. 이 증기가 물방울 아래에 얇은 기체 층을 만든다.

이 증기 쿠션이 물방울을 표면에서 띄운다. 물방울은 표면에 직접 닿지 않으니까 열 전달이 느려지고, 오히려 증발이 더 오래 걸린다.

직관에 반하는 현상

온도가 높을수록 증발이 빠를 것 같지만, 특정 온도(라이덴프로스트 온도)를 넘으면 역전이 일어난다.

• 100°C: 물이 끓으면서 빠르게 증발

• 150°C: 더 빠르게 증발 ("치이이" 소리)

• 200°C+: 물방울이 떠다니면서 오히려 천천히 증발

간단 실험

프라이팬을 강불로 2~3분 가열한 후, 손가락에 물을 묻혀서 한 방울 떨어뜨려보면 된다. 물방울이 동그랗게 뭉쳐서 프라이팬 위를 미끄러지듯 돌아다니는 걸 볼 수 있다.