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/ NetNews Usenet Archive 1992 #30 / NN_1992_30.iso / spool / sci / physics / 20900 < prev    next >
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Text File  |  1992-12-11  |  3.2 KB  |  63 lines
  1. Newsgroups: sci.physics
  2. Path: sparky!uunet!gumby!destroyer!cs.ubc.ca!newsserver.sfu.ca!news
  3. From: palmer@sfu.ca (Leigh Palmer)
  4. Subject: Re: Metals in liquid Nitrogen !!
  5. Message-ID: <1992Dec11.195240.7014@sfu.ca>
  6. Sender: news@sfu.ca
  7. Organization: Simon Fraser University
  8. References: <10DEC199219275429@trentu.ca>
  9. Date: Fri, 11 Dec 1992 19:52:40 GMT
  10. Lines: 51
  11.  
  12. In article <10DEC199219275429@trentu.ca> lchardon@trentu.ca (PETIT PAPA NOEL.)
  13. writes:
  14.  
  15. >        In my thermodynamics class, we were all happily playing with liquid 
  16. >nitrogen, freezing squash balls, making erasers explode (BTW, why do 
  17. >plastic erasers explode when in liquid nitrogen?) and all that kind of 
  18. >things that you do when you have 10 litres of nitrogen to waste, when a 
  19. >prof dropped by and told us to try to immerge some piece of metal in the 
  20. >nitrogen. Sure enough, somebody pulled out a penny and dropped it in a 
  21. >full styrofoam cup. What happens is the following:
  22. >The nitrogen will boil for some time, like it boils when you drop anything 
  23. >in it, but then suddenly it will boil really hard, about 3 times more 
  24. >violently than it did before, for about half a second, and then it will 
  25. >just gently bubble away (When the metal is in thermal equilibrium with it, 
  26. >i guess...).
  27. >
  28. >        WHY ???????????????
  29. >        WHY JUST METALS ???
  30.  
  31. As Michael Kagalenko has beat me to the punch in answering the first question,
  32. that the so-called "Leydenfrost effect" is exemplified by this demonstration, I
  33. will answer the second question. The effect you have described is seen in
  34. metals because they are thermal conductors. The entire surface of a conducting
  35. object is approximately at the same temperature. Thus the critical temperature
  36. for the breakdown of the vopor barrier is reached simultaneously over the
  37. entire surface, resulting in a large sudden increase in the heat transfer rate
  38. from the metal to the liquid nitrogen. For a thermally insulating material this
  39. breakdown occurs at different times for tifferent places on the surface, and
  40. the heat transfer within the object limits the rate of transfer as well.
  41.  
  42. I might opine that your thermodynamics professor is a piker. Here in western
  43. Canada I do that demonstration with a machined one-kilogram copper cylinder.
  44. The effect is much more dramatic. Your prof could, at the very least, spring
  45. for a silver dollar! :-))
  46.  
  47. Finally, I will reveal a demonstration similar to one you did which I
  48. originated, and which I have never explained satisfactorilly. If you take a
  49. Pink Pearl eraser and immerse it for one minute in liquid nitrogen, and then
  50. remove it and place it on an insulating stand in the ambient open air, it will
  51. *subsequently* explode. This demonstration is not highly reproducible, and it
  52. will not work at all with other brands of erasers in my limited experience, but
  53. it works with more than one size of the correct brand. If any kid out there
  54. with access to a liquid nitrogen source would like a nice science fair project
  55. I'd be glad to collaborate. Optimization of time and conditions, examination of
  56. probable effects, etc., are still to be done. Somehow I felt that this project
  57. would be inappropriate for me to undertake myself, and I think no graduate
  58. student would find it attractive.
  59.  
  60. Merry fig day,
  61.  
  62. Leigh
  63.