Včera jsem viděl důmyslně jednoduchou „chladicí skříňku“ – plastovou skříňku s dvojitou stěnou a trochou kapaliny mezi zdmi. Zmrazíte jej a udržuje teplotu v blízkosti bodu mrazu této kapaliny, dokud se kapalina nerozpustí, zatímco uvnitř můžete skladovat suchá jídla.
Účinnost takové krabice nyní bude záviset na objemu kapalina, v menší míře – jak hluboko pod bodem tání byl zmrazen a na latentní teplo tání. (a izolace samozřejmě, ale to je úplně jiná věc.)
I když mám podezření, že kapalina použitá v krabici, kterou jsem viděl, byla jen voda s trochou přidaného barviva, zajímalo by mě, jestli bych mohl udělat lépe než to. Existuje látka, kterou lze rozumně získat pomocí kutilů, kteří mají latentní teplo tání výrazně vyšší než voda a bod tání za normálního tlaku někde „v rozumu“ – dosažitelný běžnou kuchyňskou mrazničkou, a ne výše „jídlo uvnitř se zkazí“? (bonusové body za to, že to není příliš nebezpečné …) Nebo možná existuje nějaký způsob, jak zvýšit latentní teplo tajícího ledu přidáním něčeho k němu?
Komentáře
- Není tolik (běžných) chemikálií s latentním fúzním teplem nad vodou. Podívejte se například na tento seznam: engineeringtoolbox.com/latent-heat-melt-solids-d_96.html —- proto bude velmi obtížné (možná není možné) najít kapalinu s taveninou Bod g zhruba odpovídá vodě a vyššímu latentnímu teplu fúze.
- Pokud nějaký najdete, zavolejte mi! Rozhodně chci být v druhu podnikání, z něhož bychom mohli vydělat to . Ale myslím, že to, co žádáš, je nějaký oběd zdarma. A základní pravidlo zní: ' nic takového neexistuje.
- Dobrá odpověď od uživatele @Jerry a komentáře k jedinečnému vysokému latentnímu teplu fúze vody. V závislosti na plastu můžete také použít směs kusů suchého ledu / prášku a isopropanolu. Isopropanol mrzne asi 10 ° C pod sublimačním bodem suchého ledu, takže je ' pravděpodobně nezmrazí. Bude to jen velmi studená koupel, dokud se suchý led sublimuje a roztok se nezahřeje. Extra izolace, uvnitř i venku, by měla zabránit tomu, aby se věci příliš ochladily, a aby to vydrželo mnohem déle. Prvním krokem by však bylo testování, že plast je v pořádku s isopropanolem. Poté znovu použijte isoprop.
Odpovědět
Bude skutečně těžké najít náhradu za vodu. Možná budete chtít prozkoumat, jak ledové obaly fungují.
Některé z věcí, které se do vody v těchto obalech přidávají, zahrnují látky, které zabraňují růst bakterií a zabránění tomu, aby se voda stala zcela tekutou. Voda se tak stane gelem.
Balení gelu lze vyrobit přidáním hydroxyethylcelulózy (Cellusize) nebo vinylem potaženého silikagelu.
Jedním z faktorů, které byste mohli zvážit, je to, že pokud je více hmoty (například rozpuštění něčeho ve vodě), poskytne více látky pro případné teplo, takže nárůst teploty bude pomalejší.
Další, jsou vodíkové vazby, které jsou velmi přítomné v molekulách vody a které vysvětlují její vysoké specifické teplo (latentní teplo a tepelná kapacita).
Bohužel přidávání látek do vody bude mít tendenci narušovat vodíkové vazby. Nezkoušel jsem to, ani nemohu najít něco, co by podpořilo mou další větu, ale očekával bych, že amoniak bude možnou přísadou. Má vyšší měrnou tepelnou kapacitu než voda a snadno se také rozpouští, protože nenarušuje vodíkové vazby, které hodně díky své molekulární struktuře.
Glukóza je také potenciální přísada, protože příliš nenarušuje vodíkové vazby, ale její specifické teplo je zjevně o něco nižší než amoniak. Našel jsem web , kde jsem mohl zadat některé parametry a vydává tepelnou kapacitu cukrové vody a výstupy často říkají, že měrná tepelná kapacita je nižší než samotného amoniaku (ze stejného webu , který zmínil michielm, má amoniak měrnou tepelnou kapacitu o něco méně než 4,6 při $ 0 ^ oC $).
Komentáře
- Problémem s amoniakem (kromě jeho zápachu a toxicity) je jeho teplota tání -77 ° C, takže zatímco I ' Zvyšuji měrné teplo směsi, myslím, že ' d snižuji její latentní teplo při " teplotě domácí mrazničky " – až po překročení -77 ° C ' dostanu souhrnně více " za studena " (odstraněno teplo) než v případě čisté vody.
- @SF bude amoniak ve vodě rozpuštěn, takže se roztaví bod není relevantní.A protože se rozpustí, vůně bude výrazně menší (podle pdf doc vůně asi 40krát menší. Latentní teplo vody by se nemělo příliš měnit. protože amoniak se dobře váže s vodou. A na druhé straně bude amoniak absorbovat také teplo po celou dobu teplotních změn. To znamená, že když se voda roztaje, bude k jejímu roztavení zapotřebí více tepla, protože amoniak si přivlastňuje část dodávaného množství teplo.
- Ano, ale objem je můj limit. Aby se vytvořil prostor pro přidání 1cc čistého kapalného amoniaku, který bude absorbovat teplo pouze úměrné jeho specifickému teplu, musím odstranit 1cc vody, která by při současně procházejí fázovými změnami a absorbují obrovské množství tepla úměrné jeho latentnímu teplu, navíc k jeho podobné (je-li menší) absorpci tepla. Pokud vazba nějakým způsobem nesníží objem směsi … ano?
- @SF Nemusíte ' odebrat 1 cm3 vody. Můžete přidat 1200 cm3 o Čistý amoniak a 1 cm3 vody zůstanou stejné. Nebo alternativně, pokud máte čistý kapalný amoniak, nahrazení 1 ml vody 1 ml vody se ve skutečnosti rovná přidání 1 ml vody společně s 1200 ml amoniaku (1200 objemů amoniaku se při 0 ° C rozpouští v 1 ml vody) . Existuje dostatek mezimolekulárního prostoru, aby se mezi molekuly vody vešel amoniak. Hledal jsem několik skutečných experimentů, kde bylo vykresleno absorbované teplo a změna teploty pouze pro vodu + amoniak a vodu, ale bez úspěchu. 🙁
- Počkej počkej počkej. Mám dvouplášťovou skříňku se 100 ccm prostoru pro chladicí kapalinu. Naplním ji 99 cc vody. Kolik čistého kapalného amoniaku mohu přidat, než se směs přelije ?