05- Efeito Leidenfrost. Quando se deixa cair uma gota d’água em uma frigideira cuja temperatura está entre 100°C e 200°C, a gota dura menos de 1 s. Entretanto, se a temperatura da frigideira é mais alta, a gota pode durar vários minutos, um efeito que recebeu o nome de um médico alemão que foi um dos primeiros a investigar o fenômeno. O efeito se deve à formação de uma fina camada de ar e vapor d’água que separa a gota do metal (Figura). Suponha que a distância entre a gota e a frigideira é L = 0,100 mm e que a gota tem a forma de um cilindro de altura h = 1,50 mm e área da base A = 4,00 × 10−6 m2. Suponha também que a frigideira é mantida a uma temperatura constante Tf= 300°C e que a temperatura da gota é 100°C. A massa específica da água é ρ = 1000 kg/m3 e a condutividade térmica da camada que separa a gota da frigideira é k = 0,026 W/m · K. (a) A que taxa a energia é conduzida da frigideira para a gota? (b) Se a condução é a principal forma de transmissão de energia da frigideira para a gota, quanto tempo a gota leva para evaporar?
