|
Грелка из пробирки
В
походе, на рыбалке, особенно в непогоду часто возникает нужда в
обыкновенной грелке. Конечно, неплоха и обычная резиновая, но у нее
есть один существенный недостаток: очень уж медленно греется для нее
на костре вода. Попробуем сделать химическую грелку. Для этого нам
понадобятся самые простые реактивы.
Для начала проведем несложный опыт. Пойдите на кухню и возьмите
пачку поваренной соли. Впрочем, пачка не понадобится. Достаточно
будет 20 г (2 чайных ложки). Затем загляните в шкафчик, где хранятся
всевозможные хозяйственные препараты и материалы. Наверняка там
сохранилось после ремонта квартиры немного медного купороса. Его
понадобится 40 г (3 чайных ложки). Древесные опилки и кусок
алюминиевой проволоки, надо полагать, тоже найдутся. Если так, все
готово. Разотрите в ступке купорос и соль так, чтобы величина
кристаллов не превышала 1 мм (разумеется, на глаз). В полученную
смесь добавьте 30 г (5 столовых ложек) древесных опилок и тщательно
перемешайте. Кусок проволоки согните спиралью или змейкой, вложите в
банку из-под майонеза. Туда же засыпьте подготовленную смесь так,
чтобы уровень засыпки был на 1—1,5 см ниже горлышка банки. Грелка у
вас в руках. Чтобы привести ее в действие, Достаточно влить в банку
50 мл (четверть стакана) воды. Спустя 3—4 минуты температура грелки
поднимется до 50—60° С.
Откуда берется в банке тепло и какую роль играет каждый из
компонентов?
В результате взаимодействия медного купороса с поваренной солью
образуются сульфат натрия и хлорная медь. Именно она нас интересует.
Если подсчитать тепловой баланс реакции, то окажется, что при
образовании одной грамм-молекулы хлорной меди выделяется 4700
калорий тепла. Плюс теплота растворения исходных и образующихся
продуктов— 24 999 калорий. Итого: примерно 29 600 калорий.
Тотчас же после образования хлорная медь вступает во взаимодействие
с алюминиевой проволокой. При этом выделяется (также в пересчете на
1 г-моль хлорной меди) примерно 84 000 калорий. Как видите, в
результате процесса суммарное количество выделяющегося тепла
превышает 100 000 калорий на каждую грамм-молекулу вещества. Так что
никакой ошибки или обмана нет: грелка самая настоящая!
А что же опилки? Не принимая никакого участия в химических реакциях,
они в то же время играют очень важную роль. Жадно впитывая в себя
воду, опилки замедляют течение реакций, растягивают работу грелки во
времени. К тому же древесина обладает достаточно низкой
теплопроводностью: она как бы аккумулирует выделяющееся тепло и
затем постепенно отдает его. В плотно закрытой посуде тепло
сохраняется по меньшей мере два часа. И последнее замечание: банка,
конечно, не лучший сосуд для грелки. Она понадобилась нам только для
демонстрации. Так что сами подумайте над формой и материалом для
резервуара, в который удобно поместить греющую смесь. |
|