根据“暖手宝”的使用说明推断其工作原理
来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/01 13:50:41
轻轻弯曲袋中金属片,使液体出现结晶状,均匀柔动,温度可达50℃左右,可维持约1小时
“暖手宝”不热了,把结晶放入热水中,直至其溶解成液体,冷却后,可重复使用。
根据以上使用说明,判断出袋中的液体是什么,金属片是哪种金属或合金,以及其工作原理。
那是一种过饱和溶液,具体成分不明。当扳动金属片的时候,其实是应用摩擦消除了过饱和溶液并不稳定的“稳定”状态,使溶液在金属片表面形成微小晶核并迅速生长,消耗溶液中过饱和的那部分溶质,直至溶液进入稳定的饱和状态,这个过程是要放热的。这就是热宝的原理。
而加热可以使它重新吸热回到原来的状态,就等于储存了热能。
由于过饱和溶液的浓度太高,所以并不稳定。当扭曲金属的时候,所产生的轻微震动便足以使溶质结晶(crystallize),变成较稳定的固体。然而,这个过程是放热的(exothermic),所以暖手袋告开始暖起来。
在某温度下,溶质 ( solute)在溶剂(solvent)中的可溶性是不变的,例如食盐(氯化钠)在水的可溶性在室温时是36g/100mL水。当溶液中的浓度与其可溶性相等时,这种溶液便称为饱和(saturated)液;而当溶液的溶度比其可溶性还要高的时候,这种溶液便称为过饱和溶液。暖手袋里的液体就是过饱和溶液醋酸钠(sodium acetate, CH3COONa)。
----------------
暖手宝的取暖原理
外观:一个密封塑胶袋,里面充满透明液体,液体中放有一个金属片。
为了全面一点,我把《使用说明》也贴上:
1、使用——轻轻弯曲袋内金属片,袋中液体即出现结晶状(蓝色半透明),变硬成固体。发热温度50度左右(约1小时)。
2、备用——使用后,把其放入沸水煮10分钟,直至结晶体完全恢复成透明液体,冷却后,可再次使用。
3、产品可依以上方法反复使用多次。
4、在炎热的夏天,可以改做冷宝,像冰袋一样使用、防署降温,但使用前需要在冰箱里冷冻。
要了解“暖手宝”暖手的原理,我们先要知道什么是过饱和(super saturated)溶液。在某温度下,溶质 ( solute)在溶剂(solvent)中的可溶性是不变的,例如食盐(氯化钠)在水的可溶性在室温时是36g/100mL水。当溶液中的浓度与其可溶性相等时,这种溶液便称为饱和(saturated)液;而当溶液的溶度比其可溶性还要高的时候,这种溶液便称为过饱和