Les cheminées des gouttes de Leidenfrost
Lorsque le rayon de la goutte devient trop élevé, on observe l'apparition de bulles qui s'échappent en formant une cheminée, ce phénomène est dû à l'instabilité de rayleigh-taylor. C'est une instabilité à l'interface liquide/vapeur dans notre cas.
Cette courbure va se propager tel une onde monochromatique et a pour solution l'équation de Bessel à l'ordre 0 qui s'écrit :
Ɛ0 : amplitude maximale
q : 
La masse d'eau étant devenue plus faible au centre de la goutte et plus grande au delà, cela engendre une différence de pression hydrostatique exercée vers le sommet de la goutte :
La courbure entraîne aussi une diminution de la pression à l'intérieur de la goutte, la loi de la place nous donne :
avec R : rayon de courbure de la goutte
Dans l'approximation
on a :
Cette pression s'oppose à la pression hydrostatique, et la formation d'une cheminée apparaît lorsque :
On cherche la valeur seuil pour
→
On obtient
pour l'eau à 100°C. Cette valeur correspond au diamètre de la goutte.
Pour cela on dépose une goutte de taille suffisamment importante pour observer une cheminée, le rayon de la goutte diminue par évaporation et on mesure la valeur pour laquelle la cheminée disparaît pour différentes températures.
On répertorie ces mesures dans le graphique suivant :
on peut lire une valeur moyenne de 10,7mm et théoriquement de 9,5mm.
Au vu de l'incertitude assez élevée des mesures, on peut dire que ces valeurs sont cohérentes.
On intègre cette courbe dans le graphique obtenue précédemment pour la stabilité des gouttes :
