Saate aru, kuidas magnetiline jahutus töötab ja kuidas see meid päästa võib

Koduteaduse üks suuremaid unistusi on külmikutes ja sügavkülmikutes kasutatavate külmutuskemikaalide väljavahetamine. See vähendaks kindlasti atmosfääri paisatavate saasteainete hulka. Üks võimalikest kodumasinates kasutatavatest võimalustest, mida on uuritud ja välja töötatud, on magnetiline jahutus, mis kasutab metallide erilisi omadusi nagu entroopia ja magnetsoolane efekt.

Magnetjahutuses kasutatakse metallide erilisi omadusi, nagu entroopia ja magnetsoolane efekt.

Selle toimimise paremaks mõistmiseks peame meeles pidama, kuidas magnetid töötavad. Peaaegu kõik on mõnes elus olukorras magnetiga manipuleerinud, kas mänguliselt või tööle rakendatud, kuid üks asi, mis võis jääda märkamatuks, on see, et magnetväljad tekitavad soojust. See on magnetokaloriline efekt, mida me selgitame natuke paremini.

Magnetite kuumus

Kui mõni metallitükk on puhkeasendis, ilma et see sellele mõju avaldaks, liiguvad selle elektronid ilma kindla mustrita. Kui magnet läheneb ja metall satub magnetvälja mõjul, joondavad elektronid oma liikumist nii, et nad on kõik ühesuunalised. See on entroopia kaotus, st elektronide vaba liikumise piirang.

Piirang pole täielik, kuna elektronid, kuigi nad ei saa suunda muuta, võivad liikuda muul viisil. Sel juhul suureneb entroopia, lastes aatomitel endil pisut ägedamalt vibreerida. See aatomite vibratsioon on meile kõigile kõige populaarsem kui ... kuumus! Kanna metallitükile lihtsalt magnetväli ja see kuumeneb. Mõju enamikule metallidele on mõõdukas, kuid mõned neist võivad väga kuumaks minna.

Kui metallitükk on magnetvälja mõjul ja äkki see eemaldatakse, siis metall jahtub.

See kehtib gadoliiniumi kohta, mis on tehismetall, mida kasutatakse ka ülijuhina. Magnetvälja mõjul läbib see üsna arvestatava soojenemise. Nüüd võite küsida: mis pistmist metalli kuumutamisega külmikute ja sügavkülmikutega? Kuna vastus on lihtne: iga kord, kui midagi kuumutatakse, peab midagi muud maha jahtuma, looge lihtsalt selle õigeks kasutamiseks sobiv meetod.

Soojendage jahtumiseks

Kui metallitükk on magnetvälja mõjul ja äkki see eemaldatakse, siis metall jahtub. Seda ideed kasutavad juba mõned väikesed laborijahutid: Aine, tavaliselt heelium, kantakse metallile, kui see sisestatakse stabiilsesse magnetvälja. Aine võtab lisakütte ära, metall jahtub ja magnetväli lülitatakse välja. Metall läheb nii külmaks, et seda saab kasutada jahutusseadmena.

Kuigi kodus kasutatavaid külmikuid, mis kasutavad seda magnetokalorilist jahutusmõju, ei toodeta ega turustata kaugeltki, annab asjaolu, et see süsteem näeb välja tõhus ja seda saab veel oluliselt parendada, lootust, et ühel päeval võime loobuda kemikaalidest enda jahutamiseks. toit.

Kas arvate, et magnetilist jahutust kasutavad külmikud võivad kunagi populaarseks muutuda? Kommentaar TecMundo foorumis

TecMundo kaudu.