Zseniálisan egyszerű “hűtődobozt” láttam tegnap – kettős falú műanyag dobozt némi folyadékkal a falak között. Fagyasztja le, és a folyadék fagyáspontja közelében tartja a hőmérsékletet, amíg a folyadék meg nem olvad, miközben száraz ételeket tárolhat benne.
Most egy ilyen doboz hatékonysága a folyadék térfogatától függ. folyadék, kisebb mértékben – olvadáspontja alatt mennyire fagyott le, és olvadásának látens hőjén. (és természetesen a szigetelés, de ez teljesen más kérdés.)
Bár gyanítom, hogy a dobozban használt folyadék csak víz volt, kevés színezékkel, kíváncsi vagyok, tudnék-e jobban járni Van-e olyan anyag, amelyet ésszerűen beszerezhet egy barkácsoló barkács, amelynek látens olvadási hője lényegesen magasabb, mint a víz, és olvadáspontja normál nyomáson valahol “ésszerűségen belül” – elérhető a normál konyhai fagyasztóval, és nem a “benne lévő étel el fog romlani” felett? (bónuszpontok azért, mert nem túl veszélyes …) Vagy lehet valamilyen módon növelni az olvadó vizes jég látens hőjét azzal, hogy hozzáadunk valamit?
Hozzászólások
- Nincs olyan sok (általános) vegyszer, amelynek látens fúziós hője meghaladja a vízét. Nézze meg például ezt a listát: engineeringtoolbox.com/latent-heat-melting-solids-d_96.html —- ezért nagyon nehéz (lehet, hogy nem lehet) folyadékot találni a meltin-nel g pont nagyjából megegyezik a vízzel és egy magasabb látens fúziós hővel.
- Ha talál, hívjon! határozottan olyan üzleti tevékenységet szeretnék folytatni, amelyet ebből tudnánk csinálni. De azt hiszem, hogy valamilyen ingyenes ebédet kérsz. És az alapszabály a következő: ' nincs ilyen.
- @Jerry jó választ ad, és megjegyzést fűz a víz egyedülállóan magas látens hőjéhez. A műanyagtól függően használhat szárazjégdarabok / por és izopropanol keverékét is. Az izopropanol körülbelül 10 ° C-kal fagy le a szárazjég szublimációs pontja alatt, így ' nem valószínű, hogy megfagy. Csak nagyon hideg fürdő lesz, amíg a szárazjég szublimálódik és az oldat felmelegszik. A külső szigetelés kívülről és kívülről annak a célja, hogy a dolgok ne hűljenek túlságosan, és hogy sokkal tovább tartsanak. De az első lépés annak tesztelése lenne, hogy a műanyag rendben van-e az izopropanollal. Ezután használja újra az izopropot.
Válasz
Valóban nehéz lesz a víz helyettesítőjét megtalálni. Érdemes megvizsgálni, hogyan működnek a jégcsomagok .
Az ilyen csomagolásokban a vízhez adott néhány olyan anyag, amely megakadályozza baktériumok szaporodása és a víz teljes folyadékképződésének megakadályozása. A víz így géllé válik.
A gélcsomagok hidroxietil-cellulóz (Cellusize) vagy vinil bevonatú szilikagél hozzáadásával készíthetők.
Az egyik tényező, amelyet fontolóra vehet, az az, hogy ha nagyobb a tömeg (például feloldunk valamit a vízben), akkor több anyag jut a hőhöz, így a hőmérséklet emelkedése lassabb lesz.
A másik a hidrogénkötések, amelyek nagyon jelen vannak a vízmolekulákban, és ez magyarázza annak magas fajlagos hőjét (látens hő- és hőkapacitás).
Sajnos, ha cuccokat teszünk a vízbe, akkor a hidrogénkötések megszakadnak. Még nem próbáltam ki, és nem is találok valamit, ami alátámasztaná a következő mondatomat, de azt várnám, hogy az ammónia lehetséges adalék lehet. Nagyobb fajlagos hőkapacitással rendelkezik, mint a víz, és könnyen oldódik, mivel nem bontja meg a hidrogénkötéseket, amelyek nagyrészt molekuláris szerkezete miatt.
A glükóz szintén potenciális adalékanyag, mivel nem bontja meg sokat a hidrogénkötéseket, de fajlagos hője láthatóan valamivel alacsonyabb, mint az ammóniaé. Találtam egy webhelyet , ahová be tudtam adni néhány paramétert, és a cukorvíz hőteljesítményét adta ki, és a kimenetek gyakran azt mondják, hogy a fajlagos hőteljesítmény alacsonyabb ennél önmagában ammónia (ugyanazon helyről , amelyet michielm említett, az ammónia fajlagos hőteljesítménye valamivel kisebb, mint 4,6, 0 ^ oC $ dollárnál).
Megjegyzések
- Az ammónia problémája (illata és toxicitása mellett) az olvadáspontja -77 ° C, tehát míg én ' d növeli a keverék fajlagos hőjét, azt hiszem, ' csökkentem a látens hőjét " otthoni fagyasztó hőmérsékletén " – csak a -77C átlépése után ' d kapok többet " hidegen tárolva " (hőelvezetés), mint én tiszta víz esetén.
- @SF az ammónia feloldódik a vízben, így az olvadéka pont nem releváns.És mivel feloldódik, a szag lényegesen kevesebb lesz (kb. 40-szer kevesebb a pdf dokumentum szerint . A látens víz hője nem változhat sokat mivel az ammónia jól kötődik a vízhez. A másik oldalon pedig az ammónia a hőváltozáson keresztül elnyeli a hőt is. Ez azt jelenti, hogy amikor a víz megolvad, akkor több hőre lesz szükség annak megolvadásához, mivel az ammónia a bejuttatott anyag egy részét felhasználja hő.
- Igen, de a térfogat az én korlátom. Ahhoz, hogy helyet biztosítsak 1cc tiszta folyékony ammónia hozzáadásához, amely csak a saját hőjével arányosan fogja el a hőt, el kell távolítanom 1cc vizet, ami ugyanabban az időben fázisváltozáson megy keresztül, és a látens hőjével arányos tömegű hőmennyiséget elnyeli a hasonló (ha kisebb) hőfelvétel mellett. Hacsak a kötés nem csökkenti a keverék térfogatát … nem? >
- @SF Nem kell ' eltávolítani az 1 cm3 vizet. Hozzáadhat 1200 cc f tiszta ammónia és az 1 cm3 víz változatlan marad. Vagy alternatív megoldásként, ha tiszta folyékony ammóniája van, akkor 1 cm3 víz pótlása 1 cm3-rel valójában 1 cm3 víz hozzáadását jelenti 1200 cm3 ammóniával együtt (1200 térfogat ammónia oldódik 1 cm3 vízben 0 ° C-on). . Van annyi intermolekuláris hely, hogy az ammónia elférjen a vízmolekulák között. Kerestem néhány tényleges kísérletet, ahol az abszorbeált hőt és a hőmérséklet változását csak víz + ammónia és víz esetében ábrázoltuk, de sikertelenül. 🙁
- Várj, várj, várj. Van egy kettős falú dobozom 100 cm3 helyiséggel hűtőfolyadék számára. Megtöltöm 99 ml vízzel. Mennyi tiszta folyékony ammóniát adhatok, mielőtt a keverék kiömlik ?