Αντίο-Αντίο θερμότητα - Μια πειραματική διερεύνηση της αρχής θέρμανσης ενός απλού σάκου θέρμανσης

Το δομικό διάγραμμα και μέρος του εγχειριδίου οδηγιών για τον "Bye-Bye Heat - Heating Bag" είναι τα εξής:

Εικών
I. Η αρχή θέρμανσης αυτού του τύπου θερμαντικού σάκου είναι: Κάτω από μια ορισμένη θερμοκρασία και πίεση, όταν η συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας σε ένα διάλυμα υπερβαίνει τη διαλυτότητα της διαλυμένης ουσίας σε αυτήν τη θερμοκρασία και πίεση, αλλά η διαλυμένη ουσία εξακολουθεί να μην καθιζάνει, αυτό το φαινόμενο ονομάζεται υπερκορεσμός. Το διάλυμα αυτή τη στιγμή ονομάζεται υπερκορεσμένο διάλυμα. Τα υπερκορεσμένα διαλύματα είναι ασταθή. Εάν το διάλυμα δονείται ή προστίθενται κρύσταλλοι διαλυμένης ουσίας στο διάλυμα, η περίσσεια διαλυμένης ουσίας στο διάλυμα θα κρυσταλλωθεί και θα καταβυθιστεί, μετατρέποντας τελικά σε σταθερή κατάσταση. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τη διαλυτότητα του οξικού νατρίου σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Το διάλυμα οξικού νατρίου απελευθερώνει θερμότητα κατά την κρυστάλλωση.

Εικών
II. Η διαδικασία της πειραματικής έρευνας έχει ως εξής:

1. Υπολογισμός. Προετοιμάστε 5 ml απεσταγμένου νερού σε θερμοκρασία δωματίου (περίπου 20 βαθμούς), στη συνέχεια προσθέστε τουλάχιστον 2,32 g οξικού νατρίου. Για να εξασφαλίσετε ένα καλό αποτέλεσμα θέρμανσης κρυστάλλωσης, προσδιορίστε ότι πρέπει να προστεθούν 10 g οξικού νατρίου.

2. Ζύγιση και Μέτρηση. Χρησιμοποιήστε έναν ηλεκτρονικό ζυγό και έναν βαθμονομημένο κύλινδρο για να ζυγίσετε τις απαιτούμενες ποσότητες των δύο ουσιών.

3. Προετοιμασία Υπερκορεσμένου Διαλύματος. Χύστε τις δύο ουσίες σε χωριστούς δοκιμαστικούς σωλήνες, θερμάνετε μέχρι να διαλυθεί τελείως το στερεό και μετά ψύξτε για να σχηματιστεί ένα διάλυμα.

4. Κρυστάλλωση και Μέτρηση Θερμοκρασίας. Προσθέστε ένα κομμάτι σιδήρου στο υπερκορεσμένο διάλυμα για να ενεργοποιηθεί η κρυστάλλωση και μετρήστε αμέσως τη θερμοκρασία.