핫팍이 필요한 날씨가 됐네요. 핫팩의 과학적 원리?
내일부터 영하로 날씨가 추워진다고 하네요.
이제 핫팩이 필요한 날씨가 되었네요.
핫팩은 어떻게 열을 낼 수 있나요?
과학적 원리가 알고 싶습니다.
핫팩은 철이 산화할때 발생되는 열을 이용하여 따뜻하게 합니다.
주성분은 철가루, 활성탄, 소금, 수분 등으로 구성 되어 있습니다.
흔들거나 주무르면 철가루가 산소와 만나 산화반응을 일으키고, 산화 되면서 열이 생깁니다.
철가루가 모두 산화되면 더이상 발열되지 않습니다.
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.
흔들어 사용하는 핫팩은 철가루, 물, 규조툐, 활성탄, 염류 등으로 이루어져 있습니다.
핫팩을 흔드는 과정에서 산소와 철가루가 만나 산화되면서 열을 발생합니다.
나머지 성분은 철가루의 산화를 촉진시켜서 더 빠르게 열을 발생하게 하며 공기가 잘 통할 수 있도록 부직포로 제작됩니다.
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.
일회용 핫팩은 부직포 주머니에 가루가 들어 있는 형태가 일반적이다. 핫팩은 꺼내어 흔들거나 주무르면 열이 발생하기 시작하고, 3~4시간 정도 열이 지속된다. 핫팩은 제품에 따라 40도에서 60도까지 열을 발생시키기 때문에 겨울이 시작되면 핫팩을 미리 챙겨 두는 사람들이 있을 정도로 겨울 필수품으로 자리 잡은 지 오래다. 그렇다면 핫팩은 어떤 원리로 따뜻한 열을 발생시키는 것일까? 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.
특히 핫팩에 들어 있는 가루들은 아주 곱고 미세한데, 핫팩을 흔들면 주머니 밖 외부 공기와 만나면서 빠른 속도로 철가루가 산화될 수 있기 때문이다. 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 한다. 이렇게 미세한 철들이 들어간 핫팩은 사용 전에 공기가 잘 투과되지 않도록 포장해서, 제품을 운반하거나 보관할 때 산화 반응이 일어나지 않도록 한다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
핫팩 안에는 철 성분이 들어있습니다. 그렇다보니 흔들게되면 철이 산소와 계속 만나는데요. 그러면서 철이 산화되면서 열을 발생시키는 원리를 사용합니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
가루형태의 손난로안에는 철가루가들어있어 공기중의 산소와 반응하여 산화철로 변하고 이 과정에서 열을 방출합니다.
이러한 열들이 모여 손난로의 역할이 가능해집니다.
감사합니다.
- 핫팩 안에 철가루로 따뜻해질 수 있습니다.
철은 공기에 있는 산소와 접촉하게 되면 산화하기 시작하는데, 이 반응이 발열 반응입니다.
이때 발생하는 열이 1g당 약 1.7kcal 의 열을 발생시킨다고 합니다.
