손난로의 원리가 궁금합니다. 알려주세요.

Question

이제 추운 겨울이 다가왔습니다.

손난로는 사용하게 될텐데 그 원리가 궁금해요.

제가 본 것이 2종류인데요.

하나는 안에 액체가 있고 똑딱이를 똑딱이면 하얗게 변하면서 뜨겁게 바뀌는거고요.

다른 하나는 안에 가루같은게 있고 흔들면 열이 나더라고요.

무슨 원리인가요?

Answer 1

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

똑딱이의 경우 과포화상태의 액상물질로 조금의 충격에도 반응이 일어나 액체상태에서 고체상태로 되면서 발열하는것입니다. 흔드는종류른 금속의 산화반응을 이용하여 공기접촉을 통해 발열하는것입니다

Answer 2

안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.

손난로의 원리는 물질이 변하면서 에너지 차이로 인해서 그 에너지가 열로 발생되는 것입니다.

분말 형 손날로는 철의 산화를 이용한 제품이며 액체 형 손날로는 불안정한 액체 상태 티오 황산나트륨을 이용해서 열을 발생 하게 만듭니다.

Answer 3

안녕하세요. 이동호 과학전문가입니다.

흔들어서 쓰는 손난로, 재사용이 가능한 손난로 원리에 대해 설명드립니다.

1) 흔들어 쓰는 손난로

흔들어 쓰는 손난로는 철가루, 소량의 물, 소금, 활성탄, 질석, 톱밥이 들어있습니다.

손난로 안의 고운 철가루는 매우 빨리 산화될 수 있습니다.

이때 발생하는 열로 인해 몇 분 내 온도가 30도~60도까지 올라갑니다.

소금과 활성탄은 이 반응이 빨리 일어나는 것을 도와주며,

물과 산소는 없을 시 철의 산화가 일어나지 않으므로 포함되어 있습니다.

2) 재사용이 가능한 손난로

재사용이 가능한 손난로 안에는 겔 상태의 투명한 물질과 홈이 파인 금속판이 있습니다.

겔 상태의 물질은 아세트산나트륨 과포화 용액이며,

과포화 용액은 어떤 온도에서 용매에 녹을 수 있는 것보다 많은 용질이 녹아있는 용액을 말합니다.

이런 용액은 매우 불안정해서 작은 충격에도 쉽게 과포화 상태가 깨지면서 결정이 만들어집니다.

액체에서 고체로 바뀌는 것이므로 에너지가 방출되고, 이로 인해 따뜻하게 되는 것입니다.

Answer 4

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

흔들어서 따뜻해지는 손난로는 철의 산화 반응을 이용한 발열 원리를 사용합니다. 손난로 안에는 철가루, 소금, 활성탄 등이 들어있는데, 이 성분들이 산소와 만나면 철이 산화되면서 열을 발생합니다.

액체형 손난로는 아세트산나트륨을 주성분으로 하는 과포화 용액을 사용하는데 과포화 용액은 어떤 온도에서 용매에 녹을 수 있는 것보다 더 많은 용질이 녹아 있는 용액을 말합니다.
액체형 손난로를 사용할 때 손난로 안에 있는 금속 단추를 구부리면, 금속 단추가 용액에 충격을 가해 과포화 상태가 깨집니다. 과포화 상태가 깨지면 용질이 과포화 상태에서 안정한 상태로 되기 위해 결정화됩니다. 이 과정에서 열이 발생합니다.