똑딱이 핫팩은 어떤 원리로 열이 생기는 건가요?

Question

안녕하세요.

예전의 핫팩 중에서 똑딱이 핫팩이 있던 것으로 기억해요.

똑딱이 핫팩은 어떤 액체 속에 들어있는 똑딱이를 똑딱거리면 액체가 고체?로 변하면서 열이 나는데요. 어떤 원리로 열이 생기는 건가요?

Answer 1

안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.

과포화 상태의 하이포 용액은 약간의 충격만 주어도 고체 결정을 만들면서 열을 발생시키기 때문에 액체형 핫팩 속에는 똑딱이 금속을 넣어 줍니다. 과포화 상태가 깨지게 되면 용액이 굳어지면서 결정이 만들어지는데 이때 액체에서 고체로 변하면서 에너지가 방출되고 그로 인해 따뜻함을 느낄 수 있게 되는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

똑딱이 핫팩은 아세트산 나트륨 과포화 용액이라는 액체 속에 금속판이 들어 있습니다. 똑딱거리면 금속판이 휘어져 과포화 용액 내의 아세트산 나트륨 결정 핵 생성을 촉진합니다. 이 과정에서 결정화가 일어나면서 융해열이 방출되어 열이 발생합니다. 즉, 액체가 고체로 변하면서 에너지를 방출하는 과정을 이용한 것이죠.

Answer 3

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

똑딱이 핫팩에는 열을 방출하는 아세트산나트륨이 들어있어 안에 들어있는 똑딱이를 건드리면 열을 방출하는데요 모든 열을 방출하고 고체가 된 아세트산나트륨을 뜨거운 물에 넣고 가열하면 다시 과포화용액으로 바뀌면서 처음처럼 투명한 액체로 변하게 되어 재사용을 할 수 있게 되는 원리입니다

Answer 4

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

똑딱이 핫팩은 굉장히 간단한 원리로 작동합니다. 핫팩 안에 들어있는 액체는 아세트산나트륨이라는 물질입니다. 이 아세트산나트륨은 대표적인 과포화용액입니다. 과포화용액은 많은 물질이 과다하게 포화된 상태를 말하며, 똑딱이 단추를 통해 충격을 가하면 이 과포화용액이 반응하여 고체로 변합니다. 이 과정에서 열이 발산되며 핫팩이 따뜻해집니다.

또한, 액체가 고체로 응고될 때는 일반적으로 열을 방출하게 됩니다. 따라서 똑딱이 핫팩 내부의 아세트산나트륨이 고체로 변한 것이 열을 발생시키는 원리입니다. 특히 아세트산나트륨은 과포화 상태이기 때문에 고체로 응고될 때 더욱 많은 열을 발산합니다.

똑딱이 핫팩은 가열해서 재사용이 가능하며, 저렴하고 직접 만들어 보는 경험도 할 수 있습니다. 다만, 따뜻함이 유지되는 시간이 짧다는 점과 밀봉을 잘 해야 한다는 주의사항을 염두에 두시기 바랍니다.