Зрозумійте, як працює магнітне охолодження і як воно може врятувати нас

Однією з найбільших мрій домашньої науки є заміна хімічних речовин, що використовуються в холодильниках і холодильниках. Це, безумовно, зменшить кількість забруднюючих речовин, що виділяються в атмосферу. Однією з можливих альтернатив, яка була вивчена та розроблена для використання у побутових приладах, є магнітне охолодження, яке використовує особливі властивості металів, такі як ентропія та магнітокалорійний ефект.

Магнітне охолодження використовує особливі властивості металів, такі як ентропія та магнітокалорійний ефект.

Щоб краще зрозуміти, як це працює, ми повинні пам'ятати, як працюють магніти. Майже кожен маніпулював магнітом в якійсь ситуації в житті, або грайливо, або застосовуючи до роботи, але одне, що, можливо, залишилося непоміченим - магнітні поля генерують тепло. Це магнітокалорійний ефект, який ми пояснимо трохи краще.

Тепло магнітів

Коли шматок металу перебуває в спокої, не впливаючи на нього, його електрони рухаються без визначеної картини. Коли магніт наближається, і метал потрапляє під вплив магнітного поля, електрони вирівнюють свої рухи так, щоб усі вони були в одному напрямку. Це втрата ентропії, тобто обмеження на вільний рух електронів.

Обмеження не повне, оскільки електрони, хоча вони не можуть змінити напрямок, можуть рухатися іншими способами. У цьому випадку ентропія збільшується, дозволяючи самим атомам вібрувати трохи сильніше. Ця вібрація атомів найпопулярніша у всіх нас як ... тепло! Просто нанесіть магнітне поле на шматок металу, і воно нагріється. Ефект помірний на більшості металів, але деякі з них можуть дуже нагрітися.

Якщо шматок металу знаходиться під впливом магнітного поля і раптово його видаляють, метал охолоджується.

Це справа гадолінію, штучного металу, який також використовується як надпровідник. Під дією магнітного поля воно зазнає досить значного прогрівання. Тепер вам може бути цікаво: Що стосується нагрівання металу, що стосується холодильників та морозильних камер? Тому що відповідь проста: щоразу, коли щось нагрівається, щось інше потрібно охолоджувати, просто створити правильний метод, щоб його можна було добре використати.

Прогрівання, щоб охолонути

Якщо шматок металу знаходиться під впливом магнітного поля і раптово його видаляють, метал охолоджується. Уже є кілька невеликих лабораторних охолоджувачів, які використовують цю ідею: Речовина, як правило, гелій, наноситься на метал, в той час як він вставляється в стабільне магнітне поле. Речовина забирає зайве тепло, метал охолоджується і магнітне поле вимикається. Метал стає настільки холодним, що його можна використовувати як охолоджувальну установку.

Хоча домашні холодильники, які використовують цей ефект магнітокалорійного охолодження, далеко не в змозі виготовити та реалізовувати у великих масштабах, той факт, що ця система виглядає ефективною і все ще може бути значно вдосконалена, дає надію, що одного разу ми можемо відмовитись від хімікатів, щоб охолодити власні. їжа.

Як ви думаєте, холодильники, що використовують магнітне охолодження, можуть стати популярними колись? Прокоментуйте форум TecMundo

Через TecMundo.