改变世界的科技——磁热效应

健康知识 2025-09-20889未知admin

绝热过程中铁磁体或顺磁体的温度随磁场强度的改变而变化的现象,称为“磁热效应”。

用热力学理论解释磁热效应,可以得到如下关系:

磁场强度H不变时,单位体积的热容就用来表示磁场强度H不变时磁化强度M随温度T的变化率。

改变世界的科技——磁热效应

绝热地减小磁场时,物质的温度将降低。这种现象叫做磁致冷效应。利用绝热去磁法获得低温,就是依据这一效应。同时,通过这一可逆过程也可实现对高温的控制和使用。

基于“磁热效应”(MCE)的磁制冷是传统的蒸汽循环制冷技术的一种有希望的替代方法。在有这种效应的材料中,施加和除去一个外加磁场时磁动量的排列和随机化引起材料中温度的变化,这种变化可传递给环境空气中。

在日常生活中,我们通常使用空调、冰箱和冰柜来制冷,但它们都需要能量驱动,所消耗的电能占到美国家庭耗电量的1/3。而依赖于磁体的全新制冷技术,能显著降低这部分能耗。

大多数商业化制冷机,都是通过反复压缩和膨胀气体或液体制冷剂来制冷。随着制冷剂的循环,能将热量从房间或设备中吸出带走。然而,压缩机的能耗巨大,并且要是最常用的那些制冷气体泄漏出去的话,它们的每一个分子对大气层的加热效率要比一个二氧化碳分子至少高1000倍。而使用磁热效应的制冷剂,不但可以减低功耗,同时还能最大限度的减少污染气体的排放。

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