똑딱이 칩을 꺾으면 순식간에 따뜻해지는 똑딱이 손난로의 발열 공학 원리

Question

겨울철에 자주 쓰는 똑딱이 손난로는 액체 상태로 있다가 내부의 금속 칩을 살짝 꺾어주면 순식간에 하얗게 굳어지면서 뜨거운 열을 발생시키나요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

네, 질문자님 말씀처럼 액체 상태에 있던 손난로의 금속 칩을 똑딱하고 꺾으면 순식간에 하얗게 굳어지며 따뜻한 열이 발생시킵니다. 이 과정에 대해 설명해 드릴게요.

똑딱이 손난로는 아세트산나트륨 수용액의 과포화 현상과 상변화 원리를 이용합니다. 손난로 내부의 액체는 기준치보다 많은 용질이 녹아 있는 불안정한 과포화 상태입니다. ​이 상태에서 금속 칩을 꺾으면 발생하는 미세한 충격과 마찰로 인하여 결정화의 씨앗인 결정 핵을 만듭니다. 이 자극을 시작으로 과포화 상태의 액체가 도미노처럼 순식간에 하얀 고체 결정으로 굳어지는 연쇄 반응이 일어납니다.

​액체가 고체로 변할 때는 내부에 갖고 있던 에너지인 응고열이 한꺼번에 방출되면서 열을 냅니다. 사용 후 굳은 손난로는 끓는물에 넣어 열을 다시 공급하면 원상태의 과포화 액체로 돌아가 재사용할 수 있습니다.