Os aquecedores de mãos reutilizáveis, frequentemente encontrados em formatos variados como corações, funcionam com base em princípios bem estabelecidos da físico-química. O canal Periodic Videos apresenta, em um de seus vídeos, uma explicação detalhada do mecanismo envolvido nesse processo aparentemente simples, mas cientificamente sofisticado.
O dispositivo contém uma solução aquosa supersaturada de acetato de sódio e um pequeno disco metálico em seu interior. Esta solução é obtida ao se dissolver uma quantidade elevada de acetato de sódio em água quente, acima do que seria normalmente possível em temperatura ambiente. Após o resfriamento controlado, a solução permanece no estado líquido, mas altamente instável.
A ativação do aquecedor ocorre por meio de um clique no disco metálico. Esse clique promove a liberação de uma pequena partícula — seja um fragmento metálico ou um minúsculo cristal de acetato de sódio — que atua como ponto de nucleação. A partir desse ponto, inicia-se o processo de cristalização do sal dissolvido, que se propaga rapidamente por toda a solução.
A cristalização é um processo exotérmico: à medida que os íons de sódio e acetato se organizam para formar o sólido, a energia que havia sido armazenada durante a dissolução é liberada em forma de calor. Como resultado, o pacote atinge temperaturas em torno de 50°C, sendo capaz de manter o aquecimento por aproximadamente 20 minutos.
Para reutilizar o aquecedor, é necessário submetê-lo a calor externo — geralmente em água fervente — a fim de reverter a cristalização. O fornecimento de calor dissolve novamente os cristais, restabelecendo a solução supersaturada após o resfriamento cuidadoso. Este processo de dissolução é endotérmico, ou seja, absorve calor do meio, o que também foi demonstrado no vídeo por meio de experimentos adicionais.
A chave do funcionamento desses aquecedores está, portanto, na capacidade de gerar e manter uma solução supersaturada, cuja cristalização controlada permite o armazenamento e a liberação de energia térmica de forma eficiente e reutilizável.
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