¿Por qué hay un sonido de silbido cuando el agua cae sobre una superficie caliente?

Question

¿Por qué hay un sonido de silbido cuando el agua cae sobre una superficie caliente? He buscado mucho, preguntado a mis profesores pero ninguno parece darme la respuesta lógica.

Answer 1

Debido a la evaporación se forma una capa de aire entre la gota de agua y la superficie caliente que hace que el sistema vibre dejando que el aire se escape en ráfagas y produzca sonido.

Sugiero leer sobre la descripción del sonido que se registró en el experimento de Leidenfrost. Artículo: http://www.nature.com/srep/2012/121010/srep00720/full/srep00720.html Video: https://www.youtube.com/watch?v=zzKgnNGqxMw

Interesante conclusión: "Tenemos la hipótesis de que la amplitud del sonido refleja el área de contacto de las gotas con el latón, ya que esperamos que el área de contacto determine la velocidad de ebullición del nucleado".

Otros párrafos interesantes: "... el sonido producido por las gotas que hierven en un recipiente plano mecanizado en el mismo material de latón [Figura 1 e)] se registró a diversas temperaturas [Figuras 2 a) y d)] (se proporcionan más detalles en la sección de Métodos). A 210°C, la gota hierve violentamente. El núcleo que hierve hacia el centro de la gota crea vibraciones y un gran movimiento, lanzando líquido sobre la superficie que puede chisporrotear". ...

"A 225°C, los datos [Figura 2(a)(iii)] muestran intervalos en los que la gota es casi silenciosa, con estallidos intermitentes de sonido. Cuando la gota está casi en silencio, la gota está levitando sobre la superficie, mientras que el sonido se registra cuando la gota hace contacto con la superficie caliente. Esto es bastante aleatorio, y ocasionales chispazos dominan la amplitud de la R.M.S. en este régimen. A una temperatura aún más alta, estos chisporroteos ocasionales se vuelven raros y el sistema se silencia, mostrando que el sistema está totalmente en el régimen de Leidenfrost".

Answer 2

La razón del silbido es que la temperatura de la gota de agua es mucho más baja que la de la superficie caliente. Tan pronto como la base de la gota de agua toca la superficie caliente, se evapora rápidamente, pero aún así la parte superior de la gota está en estado líquido y hay una oposición al vapor de agua que viene de abajo. Como el vapor de agua no puede subir verticalmente, comienza a deslizarse horizontalmente y se produce una fricción entre las moléculas de la gota de agua de debajo de la superficie y las moléculas de vapor de agua que tratan de subir, y en la fricción siempre hay sonido. Por lo tanto, en este caso es un sonido sibilante.

Answer 3

Cuando se convierte en un gas, rápidamente se convierte en un desorden mayor. Esa transición repentina crea un tipo de ruido blanco. Dentro de una olla en ebullición, ese sonido es reabsorbido por el agua circundante, de modo que no se oye de la misma manera.