Jeg så genialt enkel «kjøleboks» i går – en dobbeltvegget plastboks med litt væske mellom veggene. Du fryser den, og den holder temperaturen nær væskens frysepunkt til væsken smelter, mens du kan lagre tørr mat inni.
Nå vil effektiviteten til en slik eske avhenge av volumet på væske, i mindre grad – hvor langt under smeltepunktet det var frosset, og på latent varme av smeltingen. (og selvfølgelig isolasjon, men det er en helt annen sak.)
Mens jeg mistenker at væsken som ble brukt i esken, bare var vann med litt fargestoff tilsatt, lurer jeg på om jeg kunne gjøre det bedre Er det et stoff som med rimelighet kan oppnås av en DIY-tinker, som har en latent smeltevarme som er betydelig høyere enn vann, og et smeltepunkt ved normalt trykk et sted «innen fornuft» – oppnåelig med vanlig kjøkkenfryser, og ikke over «mat inni vil ødelegge»? (bonuspoeng for at det ikke er for farlig …) Eller er det kanskje noen måte å øke latent varme av smeltende vannis ved å legge noe til den?
Kommentarer
- Det er ikke så mange (vanlige) kjemikalier med en latent fusjonsvarme over vann. Sjekk ut denne listen for eksempel: engineeringtoolbox.com/latent-heat-melting-solids-d_96.html —- derfor vil det være veldig vanskelig (kanskje ikke mulig) å finne en væske med meltin g-punkt omtrent lik vann og en høyere latent fusjonsvarme.
- Hvis du finner en, ring meg! Jeg vil definitivt være med på den typen virksomhet vi kan gjøre ut av den . Men jeg tror det du ber om er en slags gratis lunsj. Og den grunnleggende regelen er: Det er ' ikke noe slikt.
- Godt svar fra @Jerry, og kommentarer om den unike høye latente varmen av fusjon av vann. Avhengig av plasten, kan du også bruke en blanding av tørrisbiter / pulver og isopropanol. Isopropanol fryser omtrent 10C under sublimeringspunktet for tørris, så det er ikke sannsynlig at ' fryser den. Det vil bare være et veldig kaldt bad til tørrisen sublimerer og løsningen varmes opp. Ekstra isolasjon, innvendig og utvendig, er for å forhindre at ting blir for kalde og for å få det til å vare mye lenger. Men trinn en ville være å teste at plasten er OK med isopropanol. Bruk deretter isopropen på nytt.
Svar
Det vil faktisk være vanskelig å finne en erstatning for vann. Det kan være lurt å se på hvordan ispakker fungerer.
Noen av tingene som tilsettes vann i slike pakker inkluderer stoffer for å forhindre bakterievekst og for å forhindre at vannet blir helt flytende. Vannet blir således en gel.
Gelpakninger kan lages ved å tilsette hydroksyetylcellulose (Cellusize) eller vinylbelagt kiselgel.
En faktor du kan tenke deg, er at hvis det er mer masse (for eksempel å oppløse noe i vannet), vil det gi mer substans for den varmen du kan gå til, slik at temperaturstigningen blir langsommere.
En annen er hydrogenbindinger, som er veldig til stede i vannmolekyler og som forklarer dens høye spesifikke varmer (latent varme og varmekapasitet).
Dessverre vil tilsetning av ting i vannet ha en tendens til å forstyrre hydrogenbindingen. Jeg har ikke prøvd det, og kan heller ikke finne noe som støtter den neste setningen min, men jeg forventer at ammoniakk er et mulig tilsetningsstoff. Den har en høyere spesifikk varmekapasitet enn vann og løser seg også lett siden den ikke forstyrrer hydrogenbindinger som mye på grunn av dens molekylære struktur.
Glukose er også et potensielt tilsetningsstoff siden det ikke forstyrrer hydrogenbindingen mye, men dens spesifikke varme er tilsynelatende litt lavere enn ammoniakk. Jeg fant et nettsted der jeg kunne legge inn noen parametere, og det sender ut varmekapasiteten til sukkervannet og utgangene sier ofte at den spesifikke varmekapasiteten er lavere enn den av ammoniakk alene (fra det samme nettstedet som michielm nevnte, har ammoniakk en spesifikk varmekapasitet på litt mindre enn 4,6 ved $ 0 ^ oC $).
Kommentarer
- Problemet med ammoniakk (i tillegg til lukt og toksisitet) er smeltepunktet er -77C, så mens jeg ' Jeg øker den spesifikke varmen til blandingen, jeg tror jeg ' Jeg reduserer den latente varmen ved " Hjemfryser temperatur " – bare etter kryssing -77C I ' d får oppsummert mer " kaldt lagret " (varme fjernet) enn jeg ville gjort i tilfelle rent vann.
- @SF ammoniakk vil løses opp i vannet, så det smelter ing punkt er ikke relevant.Og siden den blir oppløst, vil lukten være betydelig mindre (omtrent 40 ganger mindre i henhold til en pdf doc . Den latente varmen på vann skal ikke endres så mye siden ammoniakk binder seg godt til vann, og på den andre siden vil ammoniakk også absorbere varmen hele temperaturen. varme.
- Ja, men volumet er min grense. For å få plass til å tilsette 1cc ren flytende ammoniakk som bare vil absorbere varme proporsjonal med den spesifikke varmen, må jeg fjerne 1cc vann, som samtidig gå gjennom faseendring og absorbere store mengder varme proporsjonal med den latente varmen, på toppen av dens lignende (hvis mindre) varmeabsorpsjon. Med mindre bindingen på en eller annen måte reduserer blandingsvolumet … gjør det?
- @SF Du trenger ikke ' ikke å fjerne 1 cc vann. Du kan legge til 1200 cc o f ren ammoniakk og 1 cc vann forblir den samme. Eller alternativt, hvis du har ren flytende ammoniakk, vil det å erstatte 1 cc vann med 1 cc av det faktisk tilsvare å legge tilbake 1 cc vann sammen med 1200 cc ammoniakk (1200 volum ammoniakk oppløses i 1 cc vann ved 0C) . Det er nok mellomrom for å passe ammoniakk mellom vannmolekyler. Jeg så etter noen faktiske eksperimenter der varmeabsorberte og temperaturendringer ble tegnet for vann + ammoniakk og vann alene, men uten hell. 🙁
- Vent, vent. Jeg har boksen med to vegger med 100 ml plass til kjølevæske. Jeg fyller den med 99 ml vann. Hvor mye ren flytende ammoniakk kan jeg tilsette før blandingen søler over ?