손난로의 작동원리 알아보기

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★ 손난로의 작동원리 알아보기

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겨울철 우리의 손과 마음을 따뜻하게 해주는 손난로! 흔들거나 똑딱이 버튼만 누르면 금방 따뜻해 지는게 저는 정말 신기했었는데요. 이번 포스팅에서는 이러한 손난로가 어떻게 작동되는지 손난로의 작동원리에 대해 알아보겠습니다.

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★ 흔드는 손난로의 작동원리

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-흔드는 손난로에는 철가루, 소금, 활성탄, 질석, 소량의 물, 톱밥이 들어 있습니다. 철은 공기 중에서 산소화 결합을 하면 산화철이 되어 녹이 스는데 이 과정에서 열이 방출됩니다. 그리고 흔드는 손난로 안에는 적당한 크기의 고운 철가루가 들어 있어서 철이 빠르게 산화가 되고 몇 분 이내에 온도가 30~60도까지 금방 올라갑니다. 

-소금과 활성탄의 경우도 반응이 빨리 일어나게 도와주는 역할을 하며, 흔드는 손난로의 봉지를 뜯을 경우 철가루가 산소와 접촉되어 산화가 시작되며 열이 발생합니다. 마지막으로 손난로의 철이 모두 산화하면 더이상 반응이 일어나지 않아 열이 발생하지 않고, 흔드는 손난로의 수명이 끝나는 것입니다.

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★ 똑딱이 손난로의 작동원리

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-똑딱이 손난로 봉지 안에는 겔 상태의 투명한 물질과 홈이 파인 금속판(똑딱이)이 들어 있어, 금속판을 똑딱하고 구부렸을 경우 주변에 하얀 결정이 생기면서 봉지가 따뜻해집니다. 

※ 겔 :  입자들이 그물구조를 하고 있는 덩어리성 액체로, 탄력성이 있거나 단단한 물질.  

-똑딱이 손난로의 겔 상태의 물질은 아세트산나트륨 과포한 용액으로 어떠한 온도에서도 용매에 녹을 수 있는 것보다 더 많은 용질이 녹아 있는 용액입니다. 과포화 용액은 아주 불안정하기 때문에 작은 충격에도 쉽게 과포화 상태가 깨지면서 결정이 만들어지고, 이때 액체에서 고체로 바뀌며 에너지가 방출되어 똑딱이 손난로가 따뜻해지는 것입니다.

- 똑딱이 손난로는 흔드는 손난로와는 다르게 열이 식은 후에 봉지를 끓는 물에 넣고 데워서 재사용할 수 있습니다. 

이상으로 손난로의 작동원리에 대해 알아보았습니다. 

방문하시는 모든 분들에게 행복이 가득하시기를 기원하겠습니다.