핫팩이 열을 만들어 내는 원리는 무엇인가요?
아침 저녁의 찬 공기가 문 앞에 와있는 겨울을 느리게 합니다. 추운 겨울에 군인들을 포함하여 야외에서 활동하는 사람들에게 도움을 주는 핫팩의 발열원리가 무엇인지 알고싶습니다.
안녕하세요. 한만전 과학전문가입니다.
철의 산화 발열반응에 의해 열이 발생됩니다. 핫팩의 주성분은 철가루, 활성탄, 소금, 수분 등으로 구성 됩니다. 흔들거나 주무르면 철가루가 산소와 만나 산화반응을 일으키고 이 반응에 의해 열이 발산됩니다. 하여 철가루가 모두 산화되면 더이상 발열이 되지 않아 1회용으로 사용 되는 것입니다.
핫팩 안에 들어 있는 철은 공기와 접촉하면 점차 산화되기 시작하는데, 이 과정에서 1g당 1.69kcal의 열이 발생한다고 합니다. 일반적인 철의 산화는 아주 천천히 진행되기 때문에 열이 발생하는 것을 느끼기 어렵지만, 핫팩 안에 들어 있는 철은 가루 형태로 조금만 흔들어줘도 빨리 산화되고 그 과정에서 온도가 급격히 높아지게 되는 것입니다.
또한 핫팩에는 탄소가루와 소금, 물 등이 포함되어 있는데, 이러한 물질들은 산화가 빨리 이루어지도록 돕는 촉매 역할을 해 손난로가 더욱 더 빠르게 열을 낼 수 있도록 도와준다고 합니다. 이렇게 미세한 철들이 들어간 핫팩은 사용 전에 공기가 잘 투과되지 않도록 포장해서, 제품을 운반하거나 보관할 때 산화 반응이 일어나지 않도록 주의한다고 합니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
우리가 핫팩을 사용하면 흔들어주는 것을 볼 수 있습니다.
그 이유는 핫팩 안에 철가루가 들어있는데 산소와 닿이도록 하기 위함입니다. 철이 산소와 만나면서 산화가 되는데 이 때 열이 나오게 되는 것입니다.
그래서 핫팩이 따뜻하게 되는 것입니다.
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.
답은 바로 핫팩 안에 있는 철가루에 있다.
핫팩 안에 들어 있는 철은 공기와 접촉하면 점차 산화되기 시작하는데, 이 과정에서 1g당 1.69kcal의 열이 발생한다고 한다. 일반적인 철의 산화는 아주 천천히 진행되기 때문에 열이 발생하는 것을 느끼기 어렵지만, 손난로 안에 들어 있는 철은 가루 형태로 조금만 흔들어주어도 빨리 산화되고 그 과정에서 온도가 급격히 높아지게 되는 것이다.
- 핫팩 안에 있는 철가루로 따뜻해질 수 있습니다.
철가루는 공기의 산소와 접촉하게 되면 산화하기 시작하는데, 이 반응이 발열 반응입니다.
이때 발생하는 열이 1g당 약 1.7kcal 의 열을 발생시켜서 따뜻해질 수 있습니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
흔드는 핫팩은 철가루로 제작을 합니다. 철가루는 산소와 반응을 잘하며 철가루가 산소와 반응하는 산화반응이 일어날 때 열이 발생하죠. 철의 산화반응을 이용해 핫팩을 따뜻하게 만들 수 있습니다.
똑딱하는 액상 핫팩에는 아세트산나트륨 과포화 용액이 들어있습니다. 이 액체형 핫팩에는 아세트산나트륨이 너무 많이 녹아 있어 불안정한 상태이고 작은 충격에도 쉽게 과포화 상태가 깨지게 됩니다. 그래서 똑딱 해주게 되면 과포화 상태가 깨져 이 용액에 굳어지며 고체가 됩니다. 대부분의 물질은 액체 상태에서 고체 상태가 될 때 열을 방출합니다. 그래서 액상 핫팩은 고체가 되며 열을 내뿜어 따뜻하게 되는것이죠.
도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.
핫팩 안에 있는 철가루에 있는데
핫팩 안에 들어 있는 철은 공기와 접촉하면 점차 산화되기 시작합니다.
이 과정에서 1g당 1.69kcal의 열이 발생합니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
가루형 핫팩의 경우 안에 많은 철가루가 들어있습니다.
공기와만나면서 산화되어 산화철이되고 그 과정에서 열을냅니다.
감사합니다.
