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Pourquoi l’eau forme des gouttes sur une plaque chauffante ?

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Il est des phénomènes qui, a priori, semblent relever de la prestidigitation, et qui s’expliquent simplement par les lois de la physique. Tel est le cas des gouttes d’eau en lévitation sur une plaque chauffante.

De surprenantes gouttes d’eau

Que se passe-t-il si l’on verse de l’eau dans une poêle chaude ou sur une plaque chauffante? On pourrait penser que cette eau s’évapore rapidement. Et c’est en effet ce qui se produit si l’eau est chauffée à une certaine température.

Au-delà de 100°C, cette évaporation est même très rapide. Mais, à partir de 160°C, vous remarquez un phénomène étonnant : non seulement l’eau ne s’évapore plus, mais il se forme des gouttes qui, paraissant insensibles à la chaleur, se mettent à rouler sur la surface brûlante.

Le curieux comportement de ces gouttes d’eau fut observé pour la première fois, en 1756, par un médecin allemand, Johann Gottlob Leidenfrost. Le savant expliqua alors et donna son nom à ce qui fit désormais connu sous le nom d’effet Leidenfrost.

L’effet Leidenfrost

Pourquoi les gouttes d’eau, quand la plaque sur laquelle elles sont déposées parvient à une certaine température, ne s’évaporent-elles pas? C’est, nous dit Leidenfrost, parce qu’elles ne sont pas en contact direct avec la surface chaude.

En effet, à partir de 160°C, seule la partie inférieure de la goutte d’eau s’évapore. Ce phénomène provoque l’apparition d’une très fine couche de vapeur d’eau, qui protège la goutte d’eau du contact brûlant de la plaque.

Mais elle fait encore plus. En effet, cette mince pellicule de gaz fait office de coussin d’air, sur lequel la goutte se déplace. On a alors l’impression qu’elle est en lévitation.

D’après les scientifiques, la température la plus favorable à la durée du phénomène est de 200°C. Quand elle est atteinte, la goutte d’eau en lévitation peut rester visible plus d’une minute.

Jules Verne, excellent connaisseur des lois scientifiques, utilise l’effet Leidenfrost pour expliquer que les yeux de Michel Strogoff n’aient pas été aveuglés par l’approche d’une lame chauffée. C’est qu’ils avaient été préservés par le film protecteur de ses larmes.

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