天气越来越冷了 , 各种暖手“神器”成为热销商品 , 今天为大家介绍一下各种“暖手宝”的发热原理 , 不能自取暖的 , 也没人给取暖的 , 认真学习哦 。
暖手宝有物理型和化学型两大类 , 物理型的主要有热水袋和电热宝 , 通过能量转化和传递来取暖 , 化学型的主要是通过化学物质或化学反应来实现取暖 。
01、电暖宝.按储能介质分 , 电热宝通常分为两种:
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(一)固体电热宝(电热饼)
工作原理是:通过电阻丝加热保温棉等固体储能物质 , 使其升温 , 并用热敏电阻控制温度 , 当电流通过电阻丝时发热 , 当温度到达一定值时 , 它的电阻会急剧增大 , 相当于断路 , 停止加热 , 靠保温棉散发之前存储的热量取暖 。
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(二)液体电热宝 , 又叫电热水袋 。
工作原理是:通过电阻丝加热含有电解质的水或油等液体储能物质 , 使其升温 , 然后靠液体存储的热量逐渐散热来取暖 。控温方式与前面说的电热宝类似 , 能自动断电 。袋内液体温度一般能达到65度左右 。
要说明一点的是 , 通常的水在加热时会产生大量水蒸气 , 容易爆袋 , 加了电解质之后 , 水的沸点升高 , 也就是说高于100℃沸腾 , 产生的水蒸气量相对较少 , 减少了爆袋的危险 , 但还是建议加热时间不要过长 , 毕竟商品的质量不一定有保障 。
02、不用插电的化学“暖贴”.(一)“铁粉暖宝宝贴”
暖宝宝贴的主要成份是铁粉 , 还含有碳粉、食盐、蛭石 。反应原理实际是利用铁粉的缓慢氧化(电化学腐蚀) , 将化学能转变为热能 。铁粉装在有透气孔的无纺布袋中 , 使用前将外层不透气的明胶层撕掉 , 使铁粉与空气中氧气接触即可 。碳粉会和铁粉形成原电池 , 食盐会加速铁的电化学腐蚀 , 蛭石的作用主要是为了保温 。
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负极:Fe-2e-=Fe2+
正极:O2 + 2H2O + 4e-=4OH-
【暖手宝原理图暖手宝原理】总反应:2Fe + O2 + 2H2O=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2=4Fe(OH)3↓
2Fe(OH)3 ==== Fe2O3+3H2O
(二)“结晶式暖手袋”
要了解结晶式暖手袋的原理 , 我们首先要知道什么是过饱和溶液 。简单的说 , 就是一定条件下 , 饱和溶液又继续溶解溶质而不析出的状态 , 暖手袋里的液体就是过饱和溶液醋酸钠(CH3COONa)以及一个小铁片 。
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由于过饱和溶液不稳定 , 当扭动里面的金属片的时 , 产生的轻微震动便足以使溶质结晶 , 变成较稳定的固体 。这个过程是放热的 , 所以暖手袋开始暖起来 。这种暖手宝用完之后 , 在沸水中加热约10分钟 , 让结晶重新变成过饱和溶液 , 就可以再次使用了 。
那今天的分享就到这里啦 , 虽然暖手宝很实用 , 但是也要注意使用过程中的安全事项啊!
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