핫팩은 어떤 화학적 반응으로 발열이 되는지 궁금해요.
추운 겨울날씨에 우리를 따뜻하게 해주는 손난로인 핫팩을 보면 한번도 뜯어보지 못했는데 흔들면 가루물질처럼 소리가 나던데 어떤 화학적 반응으로 지속적으로 흔들면 발열이 되는지 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
핫팩의 내부에는 철가루와 부수적 첨가제가 포함되어 있습니다.
철은 산소와 만나 산화철이 되는 과정에서 1g당 1.69Kcal의 열량을 방출합니다. 이 열을 이용하는 것이죠.
즉, 포장지를 뜯는 순간 산소를 만난 철가루는 산화하기 시작하는데, 그 과정에서 앞서 말씀드린 1g당 1.69Kcal의 열이 발생하며, 활성탄과 염화나트륨과 같은 첨가제는 더 빠르게 반응이 나타나도록 촉매제 역할을 합니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
핫팩은 화학 반응을 통해 발열됩니다. 일반적으로 철 가루와 소금, 물 등이 함유된 소형팩 안에 있는 화학물질(산화제)이 공기와 접촉하면서 산화 반응을 일으키고 열을 발생시킵니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
핫팩은 겨울철 추운 날씨에 우리를 따뜻하게 해주는 매우 유용한 제품입니다. 이는 핫팩 내부에 있는 화학물질이 반응하여 발생하는 것입니다.
핫팩은 일반적으로 철분 순수한 산소 물 그리고 식염수로 구성되어 있습니다. 이들이 반응하여 발생하는 열에너지가 핫팩을 따뜻하게 만들어 줍니다. 이러한 화학 반응은 산소와 철분 사이에서 일어나는 산화-환원 반응입니다. 산화-환원 반응은 화학물질이 전자를 주고 받으면서 일어나는 반응으로 이는 열에너지를 발생시키는데 사용됩니다.
핫팩을 흔들면 가루물질처럼 소리가 나는 이유는 핫팩 내부에 있는 철분이 산소와 반응하여 산화되고 이때 발생하는 열에너지가 물과 식염수를 가열하여 가루물질처럼 보이게 만드는 것입니다. 이러한 화학 반응은 지속적으로 일어나기 때문에 핫팩은 오랫동안 따뜻하게 유지될 수 있습니다.
따라서 핫팩은 화학적 반응을 통해 발열되는 제품이며 이를 흔들면서 화학 반응을 지속시키는 것으로 따뜻한 온도를 유지할 수 있게 됩니다. 핫팩의 발열 원리를 알아보신 후에는 추운 겨울날씨에 더욱 감사하게 느끼실 수 있을 것입니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
흔들어서 사용하는
가루형 핫팩의 원리는
철의 산화 반응입니다.
핫팩의 주성분은 철가루
활성탄 소금 물이 있습니다.
핫팩의 겉 포장을 뜯고
주무르거나 흔들면 안에 있는 철가루가
산소와 만나 빨리 산화반응을
일으키고 몇 분내 온도가
30도씨에서 60도씨까지
올라가게 됩니다.
철의 산화 반응은
다음과 같은
화학 반응식으로 표현할 수 있습니다.
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 + 발열
이 반응에서 철은 산소와
반응하여 산화철(III)이 됩니다.
핫팩에 들어있는 활성탄과
소금은 산화 반응을 촉진하는
촉매 역할을 합니다.
활성탄은 표면적이 넓어
산소와 철이 잘 접촉할 수
있도록 돕고
소금은 산화 반응의
활성화 에너지를 낮추어
반응이 더 빨리 일어나도록
돕습니다.
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안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
핫팩은 철의 산화 반응으로 발열됩니다. 핫팩 안에 있는 철 가루가 공기와 접촉하면 산화되어 철 산화물을 형성하는데, 이 과정에서 열이 발생합니다
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
핫팩에는 철이 들어 있습니다. 철은 산소를 만나면 산화하게 되는데 그 과정에서 열이 발생해 핫팩이 따뜻지는 핫팩을 흔들수록 따뜻해지는 건 철가루와 산소가 더 많이 만나 산화 반응이 활성화되기 때문입니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 핫팩의 원리는 철가루가 산화반응에 의해서 산소와 결합하면서 발생되는 열에너지가 따뜻하게 해주는 것입니다. 그래서 핫팩안에는 철가루와 촉매제가 있고 핫팩을 동봉해 있는 봉지를 뜯으면 철가루와 촉매제 그리고 산소가 만나면서 따뜻해지는 것입니다. 일정 시간이 지나면 철가루가 모두 산화되어서 열에너지가 발산되지 않아서 따뜻해지지 않습니다.