손난로의 작동원리 이해하기

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    손난로의 작동원리 이해하기!!

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손난로의 작동원리 알고 계신가요? 추운 겨울에 다들 손난로 하나씩 준비하고있을텐데요. 쉐키쉐키 흔들기만 했는데도 따듯하게해줍니다. 옛날에는 젤같은거에 똑딱 하면 얼음처럼 얼려지면서 따듯하게 해주는제품도 쓰고 끓는물에 다시 녹여서 재사용하고했던 기억이 나는데요. 이러한 손난로의 작동원리 어떤지 궁금하지않으세요? 그래서 오늘은 손난로의 작동원리에 대해 이해하는 시간을 가져볼까 합니다. 그럼 같이 보실까요?

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    쉐키쉐키 흔들어 손난로.

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흔들어요 쉐키쉐키!! 하는 손난로를 살펴보면 철가루, 소량의 물, 소금, 활성탄, 질석, 톱밥이 들어있는데요. 이중에 철은 산소화 결합하면 산화철이 되어 녹스는데요. 이렇게 녹슬 때 열이 자발적으로 발생하게 됩니다. 하지만 보통은 매우 천천히 일어나서 철이 녹슬 때 열이 생기는것을 느끼는건 어려운일입니다. 

하지만 손난로에 들어있는 고운 철가루는 매우 빨리 산화되고 몇분 내에 온도가 30℃ ~ 60℃까지 올라갑니다. 또한 소금과 활성탄도 반응이 빨리 일어나도록 도와주기도 합니다. 또한, 물과 산소가 없으면 철의 산화는 일어나지 않기때문에 소량의 물이 필요하고 손난로의 봉지를 뜯어 산소와 접촉할 때 비로소 산화가 시작됩니다. 그렇다면 질석과 톱밥의 역할은 바로 충전재, 단열재 역할 해준다고 보면 됩니다. 

※ 철이 다 산화되면 반응이 멈추고 손난로는 다시 사용할 수 없습니다.

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    똑딱이 손난로. 

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똑딱이 손난로를 자세히 살펴보면 안에 겔 상태의 투명한 물질과 홈이 파인 금속판이 들어 있습니다. 이 금속판을 구부려주면 주위에 하얀 결정이 자라나면서 뜨거워지기 시작해서 금방 따듯하게 사용할 수 있습니다. 또한 열이 식은 후에는 끓는 물에 넣어 데우면 재사용도 할 수 있습니다. 

이러한 겔상태의 물질은 아세트산나트륨 과포화 용액인데요. 이 과포화 용액은 어떤 온도에서 용매에 녹을수 있는 것보다 더 많은 용질이 녹아있는 용액이라고 합니다. 이러한 과포화 용액은 매우 불안정해서 작은 충격에도 쉽게 과포화 상태가 깨지면서 결정이 만들어 집니다. 

즉 겔안에 있는 똑딱이를 구부릴때 딸깍하고 소리가 나는데 이 때 발생하는 에너지가 주위의 아세트산나트륨에 전달되어 이들의 불안정한 상태가 깨지면서 결정이 만들어지기 시작해서 연쇄적으로 결정화가 일어나 용액이아닌 고체로 바뀌면서 열이 발출된다고 보시면 됩니다. 

손난로의 작동원이 간단하지 않은가요? 다음에 친구들 만나면 손난로 쓸때 아는척 한번 해야겠네요. 그럼 다음에도 좋은 정보로 찾아 뵙겠습니다.