Jeg så genialt enkel “køleboks” i går – en dobbeltvægget plastkasse med noget væske mellem væggene. Du fryser den, og den holder temperaturen nær væskens frysepunkt, indtil væsken smelter, mens du kan opbevare tørre fødevarer inde.
Nu vil effektiviteten af en sådan kasse afhænge af volumen af væske, i mindre grad – hvor langt under dets smeltepunkt blev det frosset, og på latent varme fra dets smeltning. (og isolering selvfølgelig, men det er en helt anden sag.)
Mens jeg formoder, at væsken, der blev brugt i æsken, så jeg bare var vand med lidt farve tilsat, spekulerer jeg på, om jeg kunne gøre det bedre Er der et stof, der med rimelighed kan opnås af en gør-det-selv-tinker, der har en latent smeltevarme, der er betydeligt højere end vand, og et smeltepunkt ved normalt tryk et eller andet sted “inden for grunden” – opnås ved normal køkkenfrys og ikke over “mad inde vil ødelægge”? (bonuspoint for at det ikke er for farligt …) Eller er der måske en eller anden måde at øge den latente varme på smeltende vandis ved at tilføje noget til det?
Kommentarer
- Der er ikke så mange (almindelige) kemikalier med en latent fusionsvarme over vand. Tjek denne liste for eksempel: engineeringtoolbox.com/latent-heat-melting-solids-d_96.html —- derfor vil det være meget svært (måske ikke muligt) at finde en væske med meltin g-punkt stort set lig med vand og en højere latent fusionsvarme.
- Hvis du finder en, så ring til mig! Jeg bestemt ønsker at være med på den slags forretning, vi kunne lave ud af den . Men jeg tror, hvad du beder om, er en slags gratis frokost. Og den grundlæggende regel er: Der er ' ikke sådan noget.
- Godt svar fra @Jerry og kommentarer om den unikt høje latente varme af fusion af vand. Afhængigt af plastik kan du også bruge en blanding af tørisstykker / pulver og isopropanol. Isopropanol fryser ca. 10 ° C under tørisens sublimeringspunkt, så det er ikke sandsynligt, at du fryser det '. Det bliver bare et meget koldt bad, indtil tørisen sublimerer, og opløsningen opvarmes. Ekstra isolering, indvendigt og udvendigt, er for at forhindre ting i at blive for kolde og få det til at vare meget længere. Men trin et ville være at teste, at plasten er i orden med isopropanol. Genbrug derefter isopropen.
Svar
Det vil faktisk være svært at finde en erstatning for vand. Det kan være en god idé at undersøge, hvordan ispakker fungerer.
Nogle af de ting, der tilsættes vand i sådanne pakker, indeholder stoffer, der skal forhindre bakterievækst og for at forhindre, at vandet bliver fuldt flydende. Vandet bliver således en gel.
Gelpakninger kan fremstilles ved tilsætning af hydroxyethylcellulose (Cellusize) eller vinylcoatet silicagel.
En faktor, som du måske overvejer, er at hvis der er mere masse (for eksempel at opløse noget i vandet) vil give mere stof til enhver varme at gå til, således at temperaturstigningen bliver langsommere.
En anden er hydrogenbindinger, som er meget til stede i vandmolekyler, og som forklarer dens høje specifikke opvarmning (latent varme og varmekapacitet).
Desværre vil tilføjelse af ting til vandet have en tendens til at forstyrre hydrogenbindingerne. Jeg har ikke prøvet det og kan heller ikke finde noget, der understøtter min næste sætning, men jeg forventer, at ammoniak er et muligt additiv. Det har en højere specifik varmekapacitet end vand og opløses også let, da det ikke forstyrrer brintbindinger, der meget på grund af dets molekylære struktur.
Glukose er også et potentielt additiv, da det ikke forstyrrer hydrogenbindingerne meget, men dets specifikke varme er tilsyneladende en smule lavere end ammoniak. Jeg fandt et site , hvor jeg kunne indtaste nogle parametre, og det udsendte sukkervandets varmekapacitet, og outputene siger ofte, at den specifikke varmekapacitet er lavere end den af ammoniak alene (fra det samme sted , som michielm nævnte, ammoniak har en specifik varmekapacitet på lidt mindre end 4,6 ved $ 0 ^ oC $).
Kommentarer
- Problemet med ammoniak (udover dens lugt og toksicitet) er dens smeltepunkt er -77C, så mens jeg ' øger blandingens specifikke varme, jeg tror, at jeg ' reducerer dens latente varme ved " hjemmefryser temperatur " – kun efter krydsning -77C I ' d får sammenfattende mere " koldt lagret " (varme fjernet) end jeg ville gjort i tilfælde af rent vand.
- @SF ammoniak vil blive opløst i vandet, så dets smelte ing punkt er ikke relevant.Og da det vil blive opløst, vil lugten være betydeligt mindre (ca. 40 gange mindre ifølge en pdf doc . Den latente varmen på vand bør ikke ændre sig meget da ammoniak binder godt med vand. Og på den anden side absorberer ammoniak også varmen hele vejen igennem temperaturændringerne. Det betyder, at når vand smelter, kræves der mere varme for at smelte det, da ammoniak er en del af det leverede varme.
- Ja, men lydstyrken er min grænse. For at give plads til at tilføje 1 cc ren flydende ammoniak, der kun absorberer varme, der er proportional med dens specifikke varme, skal jeg fjerne 1 cc vand, som ved på samme tid gennemgår faseændring og absorberer massive mængder varme, der er proportional med dens latente varme, oven på dens lignende (hvis mindre) varmeabsorption. Medmindre bindingen på en eller anden måde reducerer blandingsvolumenet … gør det?
- @SF Du behøver ikke ' ikke skal fjerne 1 cc vand. Du kan tilføje 1200 cc o f ren ammoniak og 1 cc vand forbliver den samme. Eller alternativt, hvis du har ren flydende ammoniak, vil udskiftning af 1 cc vand med 1 cc af det faktisk svare til tilsætning af 1 cc vand sammen med 1200 cc ammoniak (1200 volumen ammoniak opløses i 1 cc vand ved 0C) . Der er nok intermolekylært rum til at passe ammoniak mellem vandmolekyler. Jeg ledte efter nogle faktiske eksperimenter, hvor varmeabsorberet og temperaturændring blev tegnet for vand + ammoniak og vand alene, men uden succes. 🙁
- Vent, vent. Jeg har den dobbeltvæggede kasse med 100cc plads til kølervæske. Jeg fylder den op med 99cc vand. Hvor meget ren flydende ammoniak kan jeg tilføje, før blandingen spilder over ?