Înțelegeți cum funcționează răcirea magnetică și cum ne poate salva

Unul dintre cele mai mari vise ale științei în casă este înlocuirea substanțelor chimice frigorifice utilizate la frigidere și congelatoare. Acest lucru ar reduce cu siguranță cantitatea de poluanți emiți în atmosferă. Una dintre alternativele posibile care au fost studiate și dezvoltate pentru utilizarea în aparatele casnice este refrigerarea magnetică, care utilizează proprietăți speciale ale metalelor, cum ar fi entropia și efectul magnetocaloric.

Refrigerarea magnetică folosește proprietăți speciale ale metalelor precum entropia și efectul magnetocaloric.

Pentru a înțelege mai bine cum funcționează, trebuie să ne amintim cum funcționează magneții. Aproape toată lumea a manipulat un magnet în anumite situații din viață, fie jucăuș, fie aplicat la muncă, dar un lucru care poate a trecut neobservat este faptul că câmpurile magnetice generează căldură. Acesta este efectul magnetocaloric pe care îl vom explica puțin mai bine.

Căldura magneților

Când o bucată de metal este în repaus, fără influență asupra acesteia, electronii săi se mișcă fără un model definit. Când un magnet se apropie și metalul intră sub influența unui câmp magnetic, electronii își aliniază mișcările astfel încât să fie toate în aceeași direcție. Aceasta este o pierdere de entropie, adică o limitare plasată la libera circulație a electronilor.

Limitarea nu este completă, deoarece electronii, deși nu pot schimba direcția, se pot mișca în alte moduri. În acest caz, entropia crește permițând atomilor înșiși să vibreze puțin mai violent. Această vibrație a atomilor este cea mai cunoscută de noi tuturor sub denumirea de ... căldură! Doar aplicați un câmp magnetic pe o bucată de metal și acesta se va încălzi. Efectul este moderat pe majoritatea metalelor, dar unele dintre ele pot fi foarte fierbinți.

Dacă o bucată de metal se află sub influența unui câmp magnetic și se scoate brusc, metalul se răcește.

Acesta este cazul gadoliniu, un metal artificial care este folosit și ca superconductor. Sub efectul unui câmp magnetic, suferă o încălzire destul de considerabilă. Acum vă veți putea întreba: ce legătură are încălzirea unui metal cu frigiderele și congelatoarele? Deoarece răspunsul este simplu: de fiecare dată când ceva este încălzit, altceva trebuie să se răcească, trebuie doar să creezi metoda potrivită pentru a fi folosită.

Încălzire pentru a se răci

Dacă o bucată de metal se află sub influența unui câmp magnetic și se scoate brusc, metalul se răcește. Există deja câteva mici răcitoare de laborator care folosesc această idee: O substanță, de obicei heliu, este aplicată pe metal în timp ce este introdusă într-un câmp magnetic stabil. Substanța elimină căldura în plus, metalul se răcește și câmpul magnetic este oprit. Metalul devine atât de rece încât poate fi folosit ca unitate de răcire.

Deși frigiderele de uz casnic care utilizează acest efect de răcire magnetocaloric sunt departe de a fi fabricate și comercializate la scară largă, faptul că acest sistem arată eficient și poate fi îmbunătățit în mare măsură dă speranță că într-o zi vom putea renunța la substanțele chimice pentru a ne răcori. produse alimentare.

Credeți că frigiderele care utilizează răcire magnetică pot deveni populare într-o zi? Comentează Forumul TecMundo

Via TecMundo.