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十万个为什么

为什么化学热袋一遇空气就会发热

《为什么化学热袋一遇空气就会发热?》,全文约 600 字,收录于万象书斋「十万个为什么」栏目。
600 字 篇幅
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正文

冬天,热水袋是人们的好朋友,因为它可以供给热量。可是,它保暖至多只有几个小时,就必须换冲热水,假如在野外考察没有热水的情况下,热水袋就几乎没有用武之地了。但是,有一种化学热袋,它不需热水,使用时只需脱下它的密封外套,从而让空气钻入透气的内袋,就会渐渐发热。

化学热袋中装的是十分普通的铁粉,就是制造铁钉以及铁丝的铁。铁是一种十分活泼的金属,它很容易跟氧气反应而放出热量。学过化学的同学几乎都知道,把一根烧红的铁丝放在氧气中,边缘就会十分剧烈燃烧起来,并且同时出现发光发热以及火星四溅的现象。那为什么长期暴露在空气中的铁钉、铁丝人们却从没有觉到它们发热呢?

这是由于铁钉等跟空气的接触仅限于表面,反应面相当小,放出的热量相当少,并且快速散失到四周空气之中,当然我们是无法察觉的。实际上,我们平时见到的铁钉,它的表面早已经被氧化了。

但是,化学热袋中使用的是粒子相当细的铁粉,它有着十分大的表面积。很明显,相同质量的铁,铁粉的面积要比铁块大。粒子越小,表面积就会越来越大。因此同样质量的铁,铁粉的表面积比铁钉要大。奇怪的是,化学热袋中使用的铁粉是多孔性物质,一粒小小的铁粉,里面还有很多孔道,氧气还会钻进孔道里跟铁粉反应。因为铁粉与氧气的接触面积相当大,它一与氧气反应,放出的热量就可以使四周的环境温度升高,因此人们就感觉到化学热袋发热了。

现在,市场上的化学热袋能够持续发热20余个小时,平均温度是45℃,相当适合人体取暖,也十分适合医疗上的热敷。通常在野外考察或者滑冰、滑雪时,也会遇到冻伤紧急情况,这样化学热袋就可以大显神威了。

基本信息

字数600 字

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