Жидкий азот имеет весьма низкую температуру в −196 °C и с его помощью можно провести немало зрелищных опытов. Многие, наверно, видели, как опущенные в жидкий азот цветы становятся хрупкими, а фрукты и овощи разбиваются молотком. А что будет, если опустить в жидкий азот руку?
На первый взгляд это кажется безумной затеей. Воображение рисует страшные картины, когда рука замерзает и отваливается или, как минимум, получает сильный ожог от соприкосновения с крайне холодной средой. Тем не менее, руку в жидкий азот опустить-таки можно, и при этом не произойдёт ничего страшного.
Конечно, не стоит её держать там слишком долго, но несколько секунд - вполне безопасное время. Вот видео эксперимента, проведённого ведущим с канала "Наука 2.0":
Некоторые пошли ещё дальше, например, физик из Красноярска облился ведром жидкого азота:
Почему же в этих опытах жидкий азот не причиняет никакого вреда? Ответ заключается в интересном физическом явлении - эффекте Лейденфроста.
Если холодная жидкость соприкасается с горячим твёрдым телом, то теплообмен происходит очень хорошо, но лишь до тех пор, пока разница температур не превысит определённый предел. Как только разница температур становится слишком большой, слой жидкости, примыкающий к твёрдому телу, моментально испаряется и создаёт прослойку пара. Поскольку теплопроводность пара намного меньше, чем жидкости, скорость теплообмена резко падает. Именно такая прослойка образуется и при контакте кожи с жидким азотом, на какое-то время защищая её от обморожения.
Кстати, эффект Лейденфроста можно легко наблюдать в домашних условиях, капнув немного воды на горячую сковороду. Если сковорода нагрета не очень сильно, вода испарится очень быстро, а вот если температура сковороды превышает примерно 193 °C, вы увидите эффект Лейденфроста. Капля будет парить над поверхностью сковороды на воздушной прослойке, и, конечно, всё равно испарится, но значительно медленнее, чем при более низкой температуре.