Am văzut ieri o „cutie de răcire” ingenioasă – o cutie de plastic cu pereți dubli, cu ceva lichid între ziduri. Îl congelați și păstrează temperatura aproape de punctul de îngheț al lichidului respectiv, până când lichidul se topește, în timp ce puteți păstra alimente uscate în interior.
Acum, eficiența unei astfel de cutii va depinde de volumul lichid, într-o măsură mai mică – cât de mult sub punctul său de topire a fost înghețat și pe căldura latentă de topire. (și izolația, desigur, dar asta este cu totul altceva.)
În timp ce bănuiesc că lichidul folosit în cutia pe care am văzut-o este doar apă cu puțină coloranță adăugată, mă întreb dacă aș putea face mai bine Există o substanță care poate fi obținută în mod rezonabil de un bricolaj DIY, care are o căldură latentă de topire semnificativ mai mare decât apa și un punct de topire la presiune normală undeva „în limita rațiunii” – realizabil prin congelatorul normal de bucătărie și nu deasupra „mâncarea din interior se va strica”? (puncte bonus pentru că nu este prea periculoasă …) Sau poate există vreo modalitate de a crește căldura latentă a topirii gheții de apă adăugând ceva la ea?
Comentarii
- Nu există atât de multe substanțe chimice (comune) cu o căldură latentă de fuziune peste cea a apei. Consultați această listă, de exemplu: engineeringtoolbox.com/latent-heat-melting-solids-d_96.html —- de aceea va fi foarte greu (poate nu este posibil) să găsiți un lichid cu meltin punctul g aproximativ egal cu apa și o căldură latentă mai mare de fuziune.
- Dacă găsiți unul, sunați-mă! Cu siguranță vreau să mă ocup de tipul de afaceri pe care l-am putea face din asta . Dar cred că ceea ce cereți este un fel de prânz gratuit. Și regula de bază este: ' nu există așa ceva.
- Răspuns bun de @Jerry și comentarii despre căldura latentă deosebit de mare de fuziune a apei. În funcție de materialul plastic, puteți utiliza, de asemenea, un amestec de bucăți de gheață uscată / pulbere și izopropanol. Isopropanolul îngheață la aproximativ 10 ° C sub punctul de sublimare al gheții uscate, deci este <' susceptibil să-l înghețe. Va fi doar o baie foarte rece până când gheața uscată se sublimează și soluția se încălzește. Izolația suplimentară, atât la interior, cât și la exterior, ar fi pentru a împiedica lucrurile să se răcească prea mult și pentru a le face să dureze mult mai mult. Dar primul pas ar fi testarea faptului că plasticul este în regulă cu izopropanolul. Apoi refolosiți izopropul.
Răspundeți
Într-adevăr, va fi greu să găsiți un substitut pentru apă. S-ar putea să doriți să analizați modul în care funcționează pachetele de gheață .
Unele dintre lucrurile care sunt adăugate la apă în astfel de pachete includ substanțe pentru a preveni creșterea bacteriilor și pentru a împiedica apa să devină complet lichidă. Apa devine astfel un gel.
Pachetele de gel pot fi făcute prin adăugarea de hidroxietil celuloză (Cellusize) sau silicagel acoperit cu vinil.
Un factor pe care l-ați putea lua în considerare este că, dacă există mai multă masă (de exemplu, dizolvarea ceva în apă) va oferi mai multă substanță pentru orice căldură, astfel încât creșterea temperaturii va fi mai lentă.
Un altul este legăturile de hidrogen, care sunt foarte prezente în moleculele de apă și care explică căldurile sale specifice ridicate (căldură latentă și capacitate de căldură).
Din păcate, adăugarea de substanțe în apă va tinde să perturbe legăturile de hidrogen. Nu l-am încercat și nici nu pot găsi ceva care să susțină următoarea propoziție, dar m-aș aștepta ca amoniacul să fie un posibil aditiv. Are o capacitate de căldură specifică mai mare decât apa și se dizolvă ușor, deoarece nu perturbă legăturile de hidrogen care mult datorită structurii sale moleculare.
Glucoza este, de asemenea, un aditiv potențial, deoarece nu perturbă mult legăturile de hidrogen, dar căldura sa specifică este puțin mai mică decât amoniacul. Am găsit un site în care aș putea introduce câțiva parametri și generează capacitatea de căldură a apei de zahăr, iar ieșirile spun adesea că capacitatea de căldură specifică este mai mică decât aceea de amoniac singur (de pe același site pe care l-a menționat michielm, amoniacul are o capacitate termică specifică puțin mai mică de 4,6 la $ 0 ^ oC $).
Comentarii
- Problema cu amoniacul (pe lângă miros și toxicitate) este punctul său de topire este -77C, deci în timp ce I ' creșterea căldurii specifice a amestecului, cred că ' aș reduce căldura latentă la " temperatura congelatorului de acasă " – numai după trecerea -77C ' mă rezumă mai mult " stocat la rece " (căldură eliminată) decât aș face în cazul apei pure.
- @SF amoniacul se va dizolva în apă, deci se topește punctul nu este relevant.Și întrucât va fi dizolvat, mirosul va fi semnificativ mai mic (de aproximativ 40 de ori mai puțin conform unui pdf doc . Căldura latentă a apei nu ar trebui să se schimbe cu mult deoarece amoniacul se leagă bine de apă. Și, pe de altă parte, amoniacul va absorbi căldura la fel de bine pe tot parcursul schimbărilor de temperatură. Adică, atunci când apa se va topi, va fi necesară mai multă căldură pentru a o topi, deoarece amoniacul își însușește o parte din cea furnizată căldură.
- Da, dar volumul este limita mea. Pentru a face loc adăugării de 1cc de amoniac lichid pur, care va absorbi doar căldura proporțională cu căldura sa specifică, trebuie să îndepărtez 1cc de apă, ceea ce ar în același timp, treceți prin schimbarea fazei și absoarbe cantități masive de căldură proporționale cu căldura latentă, pe lângă absorbția de căldură similară (dacă este mai mică). Cu excepția cazului în care legătura reduce cumva volumul amestecului … nu-i așa?
- @SF Nu ' nu trebuie să eliminați 1 cc de apă. Puteți adăuga 1200 cc o f amoniac pur și 1 cc de apă vor rămâne la fel. Sau, alternativ, dacă aveți amoniac lichid pur, înlocuirea a 1 cc de apă cu 1 cc va echivala cu adăugarea înapoi de 1 cc de apă împreună cu 1200 cmc de amoniac (1200 volume de amoniac se dizolvă în 1 cmc de apă la 0 ° C) . Există suficient spațiu intermolecular pentru a se potrivi amoniacul între moleculele de apă. Am căutat câteva experimente propriu-zise în care căldura absorbită și schimbarea temperaturii au fost reprezentate pentru apă + amoniac și apă singură, dar fără succes. 🙁
- Așteptați, așteptați, așteptați. Am cutia cu pereți dubli cu 100cc cameră pentru lichid de răcire. O umplu cu 99cc de apă. Cât amoniac lichid pur pot adăuga înainte ca amestecul să se revărseze ?