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鄧文瀚(STEM Sir)
鄧文瀚(STEM Sir)

不用電的暖包怎樣發熱?

發佈時間: 2021/01/15

不用電的暖包怎樣發熱?

近日的天氣突然轉凍至10度以下,又持續乾燥,遇上這麼寒冷的天氣,大家都會利用不同的方法替自己保暖,有的會穿上厚厚的保暖衣物,有的會開暖爐或暖風機,有的更會利用暖包。

可是衣物穿得太多或太厚會影響活動,暖爐或暖風機又不能帶出街用,小朋友就最愛手持暖包,並把手插在衣袋裏來保暖,還有助改善血液循環,令身體都能感到溫暖。但是不用電的暖包究竟是如何發熱的?

小暖包內藏鐵粉、鹽、活性碳和蛭石,材料被一個密封的布織袋包裝着。它的原理其實是一個「氧化還原」的化學反應,氧化還原過程中的電子轉移會釋出熱能,從能量轉換的角度看,就是由「化學能」轉換成「熱能」。

當打開暖包的塑膠包裝後,暖包內黑色的鐵粉即時接觸到空氣中的水氣,使鐵在氧化的過程中產生熱能;而鹽的功用是催化鐵加快氧化作用。

活性碳具有多孔的構造,與蛭石一樣有良好的吸水性,除了能夠增加保存水份的能力外,還可以讓水氣平均分散在鐵粉上,使鐵粉能夠持續氧化生熱,並把熱力分散在暖包中的每一處。

所有化學反應的出現,就是為了令狀態變得穩定,狀態穩定即代表完成了化學作用,同時也會停止釋出熱能,黑色的鐵粉氧化後會變成生鏽顏色的氧化鐵。

大家其實可以利用紅豆和棉布袋自製環保小暖包,首先把紅豆放入在棉布袋內,再放進微波爐加熱1分鐘,便成為小暖包。

紅豆內含有豐富的澱粉質及水份,在高溫的情況下,紅豆內的水份子會困在澱粉質分子之間,而水是吸熱和散熱較慢的材料,這樣就會令紅豆中存有水份變成散熱較慢的材料,從而有保溫的作用。

(本欄逢周五見報)

不用電的暖包怎樣發熱?

暖包內藏有不同的物料,遇上空氣中的水分就能加快放熱。

不用電的暖包怎樣發熱?

暖包利用化學作用的能量轉化成熱能。

不用電的暖包怎樣發熱?

暖包的大小與手掌相若,方便放入衫袋內保暖。

不用電的暖包怎樣發熱?

用完後的小暖包可以放入鞋內吸濕和吸味。

撰文: 鄧文瀚(STEM Sir) 香港教育大學及浸會大學客席講師、iSTEM Ed Association主席
欄名: 講生活‧講STEM