暖手袋为什么能发热?

Question

如题所述

Answer 1

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。

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，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。

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℃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。

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。

负极：Fe-2e-＝Fe2+

正极：O2+ 2H2O+4e-＝4OH-

总反应：2Fe+O2+2H2O＝2Fe(OH)2

4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3

2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O

Answer 2

要了解自然发热袋的原理，我们首先要知道什么是过饱和溶液。在某温度下，溶质在溶剂中的可溶性是不变的。例如食盐（Nacl）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溶液；而当溶液的浓度比其可滚性还要高的时候，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(CH3COONa)。
由于过饱和溶液的浓度太高，所以并不稳定。当我们扭曲里面的金属片的时候，所产生的轻微震动便足以使溶质结晶，变成较稳定的固体。然而，这个过程是放热的，所以暖手袋开始暖起来。
暖手袋有一个优点，就是可以循环使用。只要把暖手袋放入沸水中加热约10分钟，凝结了的溶质便会再次溶解；这是由于在高温下，溶质的可溶性增加。在溶解的过程中，溶质进行吸热反应，再次成为过饱和溶液。
自制神奇暖手袋
1 把175g的醋酸钠(CH3COONa)放入盛有50mL水的烧杯中：
2 用热水浴盆把烧杯中的醋酸钠溶解；
3 把溶液倒进—个保鲜袋里，并加入一块可扭曲的金属