똑딱이 손난로의 원리는 무엇인가요?
똑딱이 손난로는 똑딱! 한번에 액체가 하얀색으로 변하면서 고체로 변하는데
이게 어떻게 따뜻하게 되는것이고 다시끓이면 투명한 액체로 바뀌는원리가 궁금합니다!
안녕하세요. 아하의 전기전자 분야 전문가입니다.
똑딱이 손난로의 핵심은 과냉각 상태의 아세트산 나트륨 용액입니다. 이 용액은 고온에서 녹았다가 냉각되면서도 액체 상태를 유지하는데, 내부의 금속 디스크를 '똑딱'하게 되면 온도와 균형이 순간적으로 깨지며 빠르게 결정화됩니다. 이 과정에서 발열 반응이 일어나 손난로가 따뜻해집니다. 다시 사용하려면 손난로를 끓는 물에 넣어 고체 상태의 아세트산 나트륨을 녹여 투명한 액체로 만들어주면 됩니다. 이렇게 하면 다음 사용을 위한 준비가 완료됩니다.
안녕하세요. 신광현 과학전문가입니다.
손난로의 재료인 아세트산나트륨이나 티오황산나트륨입니다. 이것은 다른 과포화용액에 비해 매우 안정화가 되어있습니다. 손난로는 이것들이 액체로 된 상태로 되어 있습니다. 이 상태에서 금속 판의 압력을 주어 구부리면 과포화 용액이 결정화가 됩니다. 이때 액체가 고체가 되면서 열을 발생하는데 이것이 손난로가 따뜻해지는 과정입니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
똑딱이 손난로는 열전달의 원리를 이용하여 따뜻한 액체를 만들어주는 도구입니다. 먼저 손난로 안에는 액체와 고체가 함께 들어있습니다. 액체는 물이나 기름 등 따뜻한 액체가 들어갈 수 있고 고체는 금속 구슬이나 유리 구슬 등이 사용됩니다.
손난로를 사용할 때는 먼저 손난로 안에 있는 액체를 끓이게 됩니다. 이때 액체는 열을 받아서 분자들이 빠르게 움직이게 되고 그 결과 액체는 증기로 변하게 됩니다. 이 증기는 손난로 안에서 위로 올라가게 되고 그 과정에서 손난로 안에 있는 고체 구슬들을 똑딱거리게 만듭니다.
이렇게 똑딱거리는 소리를 내는 고체 구슬들은 액체와 고체 사이에서 열전달을 하게 됩니다. 즉 열을 받은 증기가 고체 구슬에 닿으면 고체 구슬은 따뜻해지고 그 따뜻한 열은 다시 액체에 전달되어 액체를 따뜻하게 만들어줍니다. 이렇게 반복되는 과정으로 액체는 따뜻해지고 결국 고체로 변하게 됩니다.
그리고 다시 끓이게 되면 고체는 녹아서 액체가 되고 이 액체는 투명한 상태로 변하게 됩니다. 이는 열전달의 역과정이 일어나기 때문입니다. 즉 따뜻한 액체가 냉각되면서 고체로 변하고 이 과정에서 열은 다시 손난로 안으로 전달되어 따뜻한 액체를 만들어줍니다.
따라서 똑딱이 손난로는 열전달의 원리를 이용하여 액체를 따뜻하게 만들어주는 도구입니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
똑딱이 핫팩의 아세트산나트륨은 불안정해서 약간의 자극을 주면 하얏게 변하면서 따뜻하게 되는데 열을 방출하고 식으면 이을 뜨거운 물에 넣고 가열하면 다시 과포화용액으로 바뀌면서 처음처럼 투명한 액체로 변하게 되어 재사용을 할 수 있게 됩니다.