Kiteytyminen vapauttaa lämpöä

Miksi lämpöpakkaus alkaa kuumeta, kun siinä olevaa metallilevyä painellaan?

tiistai 1. syyskuuta 2009

Lämpöpakkaus eli itsestään lämpenevä ”lämpösydän” tai ”suolalämpötyyny” on muovipussi, jonka sisällä on vesi-natriumasetaattiliuosta ja metallin palanen. Kun metallin palasta liikutellaan, liuos alkaa kiteytyä ja lämpenee 54-asteiseksi. Pakkaus voidaan käyttää uudestaan: kun se keitetään, pussin sisältö muuttuu jälleen nestemäiseksi. Veteen voi liueta sitä enemmän natriumasetaattia, mitä lämpimämpää vesi on. Desilitraan 50-asteista vettä sitä mahtuu 139 grammaa. Natriumasetaatilla on kuitenkin se piirre, että sen vesiseos pysyy nestemäisenä alemmassakin lämpötilassa, jos liuoksen annetaan viiletä hyvin hitaasti. Tällöin syntyy niin sanottu ylikylläinen liuos, joka sisältää liuennutta ainetta enemmän kuin aineen liukoisuus normaalisti edellyttäisi. Ylikylläinen liuos on epävakaa, eli liuennut aine saattaa kiteytyä yhtäkkiä. Näin käy, kun lämpöpakkauksen metallilevyä painetaan: se saa muutaman natriumasetaattimolekyylin törmäämään toisiinsa ja muodostamaan kiteen. Sitten reaktio leviää koko liuokseen. Kun aineen olomuoto muuttuu nesteestä kiinteäksi, vapautuu lämpöenergiaa. Kun käytettyä lämpöpakkausta keitetään, natriumasetaatti sitoo lämpöenergiaa ja muuttuu nesteeksi.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: