“铁板烧”

21.“铁板烧”

吃过“铁板烧”的人都看到过生牛肉丝倒在滚烫的铁板上“刺—刺—刺”作响的情景。但是，几乎没有人想到这里面还有什么学问可以研究。在200多年前德国物理学家莱顿·弗罗斯特倒是对类似的现象进行过一番研究，1756年他发表一篇论文论述了水滴在高温表面上所发生的奇怪现象。

铁板烧

一只铁勺子在炉火上烧得通红，将小水滴落到勺里会发生什么现象？根据日常经验人们都会这样回答：小水滴落到铁勺表面就立即被汽化了，表面温度越高水滴被汽化得越快。可是，莱顿·弗罗斯特仔细观察了这个过程，发现实际情况并不是这样的。当第一滴小水滴落到铁勺表面时，它的汽化过程竟然长达30秒。而第二滴的汽化只会延续10秒，以后落下去的水滴只保留1～2秒就被汽化了。这究竟是怎么回事呢？这位物理学家当时作出了正确的解释。遗憾的是，他的论文发表后长期不为人们所重视，直到1956年论文被翻译成英文后，才引起众多业余科学家的研究兴趣。其中有一个叫罗克萨尔的美国中学生，在1978年，他以《当液体落到灼热表面弹起时发生的莱顿·弗罗斯特现象的理论》的论文，获得了美国第37届科学人才选拔赛第八名。

“铁板烧”烧烤

后来经过罗克萨尔等人的进一步的研究，现在对“莱顿·弗罗斯特现象”是这样解释的：当第一滴小水滴落到灼热金属表面时，由于弹性作用它会向上反弹。同时在接触高温表面的一瞬间，水滴表面一薄层被迅速汽化，形成了一个厚约0.1毫米的蒸汽层。这层蒸汽一方面支持住小水滴，使之悬浮在金属板上；另一方面又起了绝热的作用，使得金属表面的热量不能很快传递给水滴，从而延缓了整个水滴的汽化过程。当第二滴水滴落到金属表面时，由于自然冷却和第一滴水的冷却作用，表面温度已经没有最初时的那么高了。因此，第二滴水表面的水蒸气层就没有那么厚。

由于水蒸气的导热性能比水要差很多，因此水蒸汽层的厚薄对水滴的汽化影响很大。第二滴水的水蒸气层较薄，所以它的汽化就加快了，以后落下去的水滴表面的水蒸气层更薄，所以它们的汽化更快。