Pochopte, ako funguje magnetické chladenie a ako nás môže zachrániť

Jedným z najväčších snov domácej vedy je výmena chladiacich chemikálií používaných v chladničkách a mrazničkách. Určite by sa tým znížilo množstvo znečisťujúcich látok emitovaných do atmosféry. Jednou z možných alternatív, ktorá bola študovaná a vyvinutá pre použitie v domácich spotrebičoch, je magnetické chladenie, ktoré využíva špeciálne vlastnosti kovov, ako je entropia a magnetocalorický efekt.

Magnetické chladenie využíva špeciálne vlastnosti kovov, ako je entropia a magnetokalorický efekt.

Aby sme lepšie porozumeli tomu, ako to funguje, musíme si pamätať, ako fungujú magnety. Takmer každý manipuloval s magnetom v určitej životnej situácii, či už hravo alebo v práci, ale jedna vec, ktorá by mohla zostať nepovšimnutá, je skutočnosť, že magnetické pole vytvára teplo. Toto je magnetokalorický efekt, ktorý vysvetlíme trochu lepšie.

Teplo magnetov

Keď je kus kovu v pokoji, nemá naň žiadny vplyv, jeho elektróny sa pohybujú bez určitého vzoru. Keď sa magnet priblíži a kov sa dostane pod vplyv magnetického poľa, elektróny vyrovnajú svoje pohyby tak, aby boli všetky v rovnakom smere. Je to strata entropie, tj obmedzenie voľného pohybu elektrónov.

Obmedzenie nie je úplné, pretože elektróny, hoci nemôžu zmeniť smer, sa môžu pohybovať iným spôsobom. V tomto prípade sa entropia zvyšuje tým, že umožňuje atómom samotným trochu silnejšie vibrovať. Táto vibrácia atómov je pre nás všetkých známa ako ... teplo! Stačí aplikovať magnetické pole na kúsok kovu a zahrieva sa. Účinok je mierny na väčšinu kovov, ale niektoré z nich sa môžu veľmi zahriať.

Ak je kus kovu pod vplyvom magnetického poľa a náhle je odstránený, kov sa ochladí.

Toto je prípad gadolínia, umelého kovu, ktorý sa tiež používa ako supravodič. Pod vplyvom magnetického poľa sa značne zahrieva. Teraz by vás zaujímalo: Čo má ohrev kovu spoločné s chladničkami a mrazničkami? Pretože odpoveď je jednoduchá: zakaždým, keď sa niečo zohreje, niečo iné sa musí ochladiť, jednoducho vytvorte tú správnu metódu, ktorá sa dá dobre využiť.

Zahrievanie na ochladenie

Ak je kus kovu pod vplyvom magnetického poľa a náhle je odstránený, kov sa ochladí. Túto myšlienku už používa niekoľko malých laboratórnych chladičov: Látka, zvyčajne hélium, sa aplikuje na kov, zatiaľ čo sa vkladá do stabilného magnetického poľa. Látka odoberá ďalšie teplo, kov sa ochladí a magnetické pole sa vypne. Kov je tak chladný, že ho možno použiť ako chladiacu jednotku.

Hoci domáce chladničky, ktoré využívajú tento magneticko-kalorický chladiaci efekt, sa ešte zďaleka nevyrábajú a predávajú vo veľkom meradle, skutočnosť, že tento systém vyzerá efektívne a stále sa dá výrazne vylepšiť, dáva nádej, že jedného dňa sa môžeme vzdať chemikálií, aby sme si mohli svoje chladiť. potravy.

Myslíte si, že chladničky využívajúce magnetické chladenie sa jedného dňa môžu stať populárnymi? Komentár k fóru TecMundo

Cez TecMundo.