겨울에 사용하는 핫팩이 열이 나는 원리를 설명해주세요

Question

추운 겨울에 실외 작업을 하다보면 핫팩이 참 편리합니다.

이런 핫팩이 사용전에는 내용물이 부드럽게 만져지다가 사용하려고 흔들면 열이 나지요. 그리고 사용시간이 다 지나면 굳어지는 것을 볼 수 있습니다.

어떻게 따뜻해지며 내용물이 왜 굳어지는지 설명 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

핫팩에는 철가루가 있고 그 철가루가 산소와 접촉을 하면 발열이 되는 원리입니다. 철가루가 미세할수록 발열 속도가 빠르게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김형규 과학전문가입니다.

핫팩 안에 들어 있는 철은 공기와 접촉하면 점차 산화되기 시작하는데, 이 과정에서 1g당 1.69kcal의 열이 발생한다고 합니다. 일반적으로 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 것입니다.

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 합니다.

도움이 되었다면 추천부탁드립니다.

Answer 3

핫팩 안의 철가루로 따뜻해질 수 있습니다.

철가루는 공기와 접촉하게 되면 산화하기 시작하는데, 이것이 발열 반응입니다.

이때 발생하는 열이 1g당 약 1.7kcal 의 열을 발생시킨다고 합니다.

이 반응을 높이도록 촉매로 탄화수소나 염분이 있어 반응이 잘 일어나게 돕습니다.

Answer 4

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

핫팩 안에는 미세한 철가루가 들어 있습니다.

철가루가 산소를 만나 산화철이 되는 과정에서 열이 발생합니다.

1g의 철가루는 1.69kcal의 발열량을 가지게 됩니다.

핫팩은 산소를 만나면 즉시 산화철이 되기 때문 핫팩은 진공상태 유통됩니다.