АльтИнфоЮг

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта


Магнитокалорическое охлаждение

Рейтинг пользователей: / 1
ХудшийЛучший 

На переориентацию магнитных моментов элементов вещества затрачивается энергия. По этой причине явления намагничивания (размагничивания) сопровождаются изменением температуры и называются магнитокалорическими.

Магнитокалорические явления, т.е. процессы изменения температуры при изменении напряженности магнитного поля, имеют важное значение для физики и техники низких температур. Все вещества в природе в той или иной стерени обладают магнитными свойствами, т.к. электроны, нейтроны, протоны из которых состоят атомы, обладают магнитными моментами. Магнитные моменты атомов и молекул могут иметь одинаковую направленность в пространстве. Вещество, обладающее упорядоченной структурой магнитных моментов, называется магнитом. Большинство природных и искусственных веществ имеет неупорядоченный закон распределения магнитных моментов атомов и молекул. Создать упорядоченную структуру направленности магнитных моментов можно под действием внешнего магнитного поля, параметры которого характеризуются вектором М и напряженностью Н. Вещества способные к намагничиванию (магнетики), при переориентации магнитных моментов атомов (молекул) приобретают составляющую вектора намагничивания N намагниченность J. Намагниченность равна отношению векторной суммы магнитных моментов всех частиц вещества (атомов, молекул, ионов) в объёме V к величине этого объёма.

В парамагнитных веществах (магнитная восприимчивость парамагнетиков c x = J/H > 1) работа системы по изменению направленности магнитных моментов элементов вещества осуществляется за счёт внутренней энергии. В адиабатических намагничивание парамагнетиков сопровождается повышением температуры, размагничивание – понижением. При этом

Идеальные магнетики имеют самые большие значения намагничивания и являются лучшими веществами для получения низких температур с использованием магнитокалорического эффекта. В технике низких температур магнитокалорический эффект применяется для получения температур, близких к абсолютному нулю. Процесс охлаждения состоит из трех стадий. На первой стадии вещество намагничивается, при этом температура его повышается. На второй стадии осуществляется охлаждение намагниченного и «горячего» вещества. На третьей стадии снижается напряженность внешнего магнитного поля. Этот процесс за счёт расхода внутренней энергии намагниченного и охлажденного вещества сопровождается снижением его температуры ниже начальной. Подвод теплоты от окружающей среды при снижении напряженности внешнего магнитного поля для теплоизолированных систем не может оказать существенного влияния на происходящие процессы, по крайней мере в начальной их стадии. Де Гава, работая со смесью двух квасцов (K2SO4 · Cr3SO4 · 2H2O + 14,4K2SO4 · Al2(SO4)3 · 24 H2O), при снижении напряженности магнитного поля в 20000 раз получил температуру Т = 0, 0044 К.

 
Пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите в систему для добавления комментариев к этой статье.

Поделись с друзьями


Облако тегов




   

Copyright © 2012 Сергей Горенко | «Копирование и иное использование материалов без разрешения запрещено»