Термоэлектрическое охлаждение - определение. Что такое Термоэлектрическое охлаждение
Diclib.com
Словарь ChatGPT
Введите слово или словосочетание на любом языке 👆
Язык:

Перевод и анализ слов искусственным интеллектом ChatGPT

На этой странице Вы можете получить подробный анализ слова или словосочетания, произведенный с помощью лучшей на сегодняшний день технологии искусственного интеллекта:

  • как употребляется слово
  • частота употребления
  • используется оно чаще в устной или письменной речи
  • варианты перевода слова
  • примеры употребления (несколько фраз с переводом)
  • этимология

Что (кто) такое Термоэлектрическое охлаждение - определение

СИСТЕМА ОТВОДА ИЗЛИШНЕГО ТЕПЛА ОТ РАБОЧЕГО ТЕЛА ПОСРЕДСТВОМ КОНТАКТА С ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТЬЮ
Водяное охлаждение
  • Модем, погруженный в охлаждающую жидкость (минеральное масло)
  • Схема работы атомной электростанции на двухконтурном водо-водяном энергетическом реакторе ([[ВВЭР]])
Найдено результатов: 13
Термоэлектрическое охлаждение      

поглощение теплоты при прохождении электрического тока через Термоэлемент. Сущность Т. о. заключается в появлении разности температур в спаях термоэлемента; при этом на холодном спае происходит поглощение теплоты из охлаждаемого вещества, передача её к горячему спаю и далее в окружающую среду (см. Пельтье эффект). Одновременно с генерацией холода в цепи термоэлемента выделяется теплота (см. Джоуля - Ленца закон) и передаётся к холодному спаю путём теплопроводности. Результирующей характеристикой охлаждающей способности термоэлемента, используемого для Т. о., является так называемая эффективность , где α - термоэлектрический коэффициент, λ - удельная теплопроводность, ρ - удельное электрическое сопротивление. Обычно при изготовлении термоэлементов для Т. о. используют Полупроводники (Z = 1,5-3,5 град-1), например тройные сплавы сурьмы, теллура, висмута и селена (см. Термоэлектрические явления). Установки с Т. о. просты по конструкции, не имеют движущихся частей и холодильных агентов (См. Холодильный агент), безопасны в эксплуатации, но малоэкономичны (удельный расход электроэнергии в 6- 8 раз выше, чем у парокомпрессионных холодильных машин (См. Холодильная машина)). Обычно Т. о. используется в установках с Холодопроизводительностью до 100 вт, которые находят практическое применение в радиоэлектронике, вакуумной технике, приборостроении, медицине и т. д.

В. А. Гоголин.

Холод искусственный         
  • Клипер]] «Данидин», первое коммерчески успешное [[рефрижераторное судно]]
  • рефрижераторных вагонов]], построенный на заводе ''[[American Car and Foundry]]'' в [[Детройт]]е в 1899 году для компании ''Swift Refrigerator Line''
Система охлаждения; Искусственный холод; Холод искусственный; Охлаждение искусственное; Системы охлаждения

результат охлаждения некоторой среды или тела (объекта) ниже температуры окружающей среды, получаемый вследствие отвода от них определённого количества теплоты. В промышленности и технике Х. и. получают главным образом с помощью холодильных машин (См. Холодильная машина) и охлаждающих смесей (См. Охлаждающие смеси). О применении Х. и. см. в ст. Холодильная техника.

Жидкостное охлаждение         
Жидкостное охлаждение — система отвода излишнего тепла от рабочего тела посредством контакта с циркулирующей охлаждающей жидкостью.
Система охлаждения компьютера         
  • Кулеры различных размеров
  • мини
Охлаждение компьютера; Кулер компьютера; Компьютерный кулер
Система охлаждения компьютера — набор средств для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов.
МАГНИТНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ         
  • [[Магнитокалорический эффект]]
МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР, ОСНОВАННЫЙ НА МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКОМ ЭФФЕКТЕ
Адиабатное размагничивание; Магнитное охлаждение; Магнитный холодильник
(адиабатическое размагничивание) , понижение температуры парамагнетиков, находящихся в сильном магнитном поле, при быстром выключении поля (см. Магнетокалорический эффект); происходит в результате затраты внутренней энергии парамагнетика на дезориентацию магнитных моментов микрочастиц. В парамагнитных солях магнитное охлаждение позволяет достичь температуры МАГНИТНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ10-3К, в системах ядерных магнитных моментов 10-5 - 10-6К.
Адиабатное размагничивание         
  • [[Магнитокалорический эффект]]
МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР, ОСНОВАННЫЙ НА МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКОМ ЭФФЕКТЕ
Адиабатное размагничивание; Магнитное охлаждение; Магнитный холодильник

метод охлаждения, применяемый главным образом для получения температур ниже 1°К (подробнее см. Магнитное охлаждение).

АДИАБАТИЧЕСКОЕ РАЗМАГНИЧИВАНИЕ         
  • [[Магнитокалорический эффект]]
МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР, ОСНОВАННЫЙ НА МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКОМ ЭФФЕКТЕ
Адиабатное размагничивание; Магнитное охлаждение; Магнитный холодильник
физический процесс, применяемый для магнитного охлаждения и достижения низких температур на основе магнетокалорического эффекта.
Магнитное охлаждение         
  • [[Магнитокалорический эффект]]
МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР, ОСНОВАННЫЙ НА МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКОМ ЭФФЕКТЕ
Адиабатное размагничивание; Магнитное охлаждение; Магнитный холодильник

метод получения температур ниже 1 К путём адиабатического размагничивания парамагнитных веществ. Предложен П. Дебаем (См. Дебай) и американским физиком У. Джиоком (1926); впервые осуществлен в 1933. М. о. - один из двух практически применяемых методов получения температур ниже 0,3 К (другим методом является растворение жидкого гелия 3He в жидком 4He).

Для М. о. применяют соли редкоземельных элементов (например, сульфат гадолиния), хромокалиевые, железоаммониевые, хромометиламмониевые квасцы и ряд других парамагнитных веществ. Кристаллическая решётка этих веществ содержит ионы Fe, Cr, Gd с недостроенными электронными оболочками и отличным от нуля собственным магнитным моментом (Спином). Парамагнитные ионы разделены в кристаллической решётке большим числом немагнитных атомов. Это приводит к тому, что магнитное взаимодействие ионов оказывается слабым: даже при низких температурах, когда тепловое движение значительно ослаблено, силы взаимодействия не способны упорядочить систему хаотически ориентированных спинов. В методе М. о. применяется достаточно сильное (Магнитное охлаждение несколько кэ) внешнее магнитное поле, которое, упорядочивая направление спинов, намагничивает парамагнетик. При выключении внешнего поля (размагничивании парамагнетика) спины под действием теплового движения атомов (ионов) кристаллической решётки вновь приобретают хаотическую ориентацию. Если размагничивание осуществляется адиабатически (в условиях теплоизоляции), то температура парамагнетика понижается (см. Магнетокалорический эффект).

Процесс М. о. принято изображать на термодинамической диаграмме в координатах температура Т - энтропия S (рис. 1). Получение низких температур связано с достижением состояний, в которых вещество обладает малыми значениями энтропии (См. Энтропия). В энтропию кристаллического парамагнетика, характеризующую неупорядоченность его структуры, свою долю вносят тепловые колебания атомов кристаллической решётки ("тепловой беспорядок") и разориентированность спинов ("магнитный беспорядок"). Ïðè Ò (r) 0 энтропия решётки Speш убывает быстрее энтропии системы спинов Sмагн, так что Speш при температурах Т < 1 К становится исчезающе малой по сравнению с Sмагн. В этих условиях возникает возможность осуществить М. о.

Цикл М. о. (рис. 1) состоит из 2 стадий: 1) изотермического намагничивания (линия АБ) и 2) адиабатического размагничивания парамагнетика (линия БВ). Перед намагничиванием температуру парамагнетика при помощи жидкого гелия понижают до Т Магнитное охлаждение 1 К и поддерживают её постоянной на протяжении всей 1-й стадии М. о. Намагничивание сопровождается выделением теплоты и уменьшением энтропии до значения SH. На 2-й стадии М. о. тепловое движение, разрушая упорядоченность спинов, приводит к увеличению Sмагн. Однако в процессе адиабатического размагничивания энтропия парамагнетика в целом не меняется. Увеличение Sмагн компенсируется уменьшением Speш, то есть охлаждением парамагнетика.

Взаимодействие спинов между собой и с кристаллической решёткой (спин-решёточное взаимодействие) определяет температуру, при которой начинается резкий спад кривой Sìàãí ïðè Ò (r) 0 и становится возможным М. о. Чем слабее взаимодействие спинов, тем более низкие температуры можно получить методом М. о. Парамагнитные соли, применяемые для М о., позволяют достичь температур Магнитное охлаждение 10-3 К.

Значительно более низких температур удалось достигнуть, используя парамагнетизм уже не атомов (ионов), а атомных ядер. Магнитные моменты ядер примерно в тысячу раз меньше спиновых магнитных моментов электронов, определяющих моменты парамагнитных ионов. Поэтому взаимодействие ядерных магнитных моментов значительно слабее взаимодействия моментов ионов. Для намагничивания до насыщения системы ядерных магнитных моментов даже при Т = 1 K требуются сильные магнитные поля (Магнитное охлаждение 107 э). Практически применяют поля 105 э, но тогда необходимы более низкие температуры (Магнитное охлаждение 0,01 К). При исходной температуре Магнитное охлаждение 0,01 K адиабатическим размагничиванием системы ядерных спинов (например, в образце меди) удаётся достигнуть температуры 10-5-10-6 К. До этой температуры охлаждается не весь образец. Полученная температура (её называют спиновой) характеризует интенсивность теплового движения в системе ядерных спинов сразу после размагничивания. Электроны же и кристаллическая решётка остаются после размагничивания при исходной температуре Магнитное охлаждение 0,01 К. Последующий обмен энергией между системами ядерных и электронных спинов (посредством спин-спинового взаимодействия (См. Спин-спиновое взаимодействие)) может привести к кратковременному охлаждению всего вещества до Т Магнитное охлаждение 10-4 К. Измеряют низкие температуры (Магнитное охлаждение 10-2 К и ниже) методами магнитной термометрии (См. Магнитная термометрия). Практически М. о. осуществляют следующим способом (рис. 2, а). Блок парамагнитной соли С помещается на подвесках из материала с малым коэффициентом теплопроводности внутри камеры 1, которая погружена в Криостат 2 с жидким гелием 4He. Откачкой паров гелия температура в криостате поддерживается на уровне 1,0-1,2 К (применение жидкого 3He позволяет снизить исходную температуру до Магнитное охлаждение 0,3 К). Теплота, выделяющаяся в соли во время намагничивания, отводится к жидкому гелию газом, заполняющим камеру 1. Перед выключением магнитного поля газ из камеры 1 откачивают через кран 4 и таким образом блок соли С теплоизолируют от жидкого гелия. После размагничивания температура соли понижается и может достигнуть нескольких тысячных долей градуса. Запрессовывая в блок соли какое-либо вещество или соединяя вещество с блоком соли пучком тонких медных проволочек, можно охладить вещество практически до тех же температур. Наиболее низкие температуры получают методом двухступенчатого М. о. (рис. 2, б). Сначала производят адиабатическое размагничивание соли С и через тепловой ключ (теплопроводящую перемычку) К охлаждают предварительно намагниченную соль D. Затем, после размыкания ключа К, размагничивают соль D, которая при этом охлаждается до температуры существенно более низкой, чем была получена в блоке соли С. Тепловым ключом в установках описанного типа обычно служит проволочка из сверхпроводящего вещества, теплопроводность которой в нормальном и сверхпроводящем состояниях при Т Магнитное охлаждение 0,1 К различается во много раз. По схеме рис. 2, б осуществляют и ядерное размагничивание с тем отличием, что соль D заменяют образцом (например, меди), для намагничивания которого применяется поле напряжённостью в несколько десятков кэ.

М. о. широко применяется при изучении низкотемпературных свойств жидкого гелия (сверхтекучести (См. Сверхтекучесть) и других), квантовых явлений в твёрдых телах (например, сверхпроводимости (См. Сверхпроводимость)), явлений ядерной физики и т.д.

Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971, с. 368-382; Физика низких температур, под общей редакцией А. И. Шальникова, перевод с английского, М., 1959, с. 421-610; Мендельсон К., На пути к абсолютному нулю, перевод с английского, М., 1971; Амблер Е. и Хадсон Р. П., Магнитное охлаждение, "Успехи физических наук",1959, т. 67, в. 3.

А. Б. Фрадков.

Рис. 1. Энтропийная диаграмма процесса магнитного охлаждения (S - энтропия, Т - температура). Кривая S0 - изменение энтропии рабочего вещества с температурой без магнитного поля; Sн - изменение энтропии вещества в поле напряжённостью Н; Sрeш - энтропия кристаллической решётки (Speш Магнитное охлаждение Т3): Ткон - конечная температура в цикле магнитного охлаждения.

Рис. 2. Схемы установок для магнитного охлаждения: а - одноступенчатого (N, S - полюсы электромагнита), б - двухступенчатого.

Воздушное охлаждение         
СПОСОБ ОТВОДА ТЕПЛА
Воздушное охлаждение — метод охлаждения деталей, узлов и механизмов, подвергающихся нагреву (таких как ДВС, ТЭД, полупроводниковые приборы и т. д.), потоком воздуха.
Сизифово охлаждение         
  • λ}}/4
  • λ}}/4
  • Смещение атомных уровней <math>g </math> и <math>e </math> под действием лазерного излучения при «голубой» (a) и «красной» (b) настройке частоты лазера. Смещение атомных уровней <math> \Delta{E} </math> противоположно по знаку отстройки частоты лазера
  •  Рис.2. Атомная структура уровней и коэффициенты Клебша-Гордана для перехода <math>J_g \to J_e</math>
<br>Квадрат коэффициента Клебша-Гордана равен вероятности перехода с одного уровня на другой.
  • Сизифово охлаждение. Атом, находящийся в потенциальной яме уровня <math>g_{-1/2}</math>(точка <math>\lambda /8</math>, пытается взобраться на горку
в точке <math>3\lambda /8</math> расходуя на это свою кинетическую энергию. В точке <math>3\lambda /8</math> под действием право-поляризованного света атом возбуждается на уровень <math>e_{+1/2}</math>, откуда спонтанно переходит на уровень <math>g_{+1/2}</math>. В этом цикле атом теряет энергию (охлаждается) равную световому сдвигу <math> \Delta E</math>.
МЕХАНИЗМ ПОНИЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ АТОМОВ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНОГО СВЕТА
Сизифово охлаждение атомов () — механизм понижения температуры атомов с помощью лазерного света до температур ниже достижимых с помощью доплеровского охлаждения (~500 μK). Охлаждение является результатом взаимодействия атомов с градиентом поляризации, созданной двумя распространяющимися навстречу лазерными пучками с ортогональной линейной поляризацией.

Википедия

Жидкостное охлаждение

Жидкостное охлаждение — система отвода излишнего тепла от рабочего тела посредством контакта с циркулирующей охлаждающей жидкостью.

Главными преимуществами этой схемы по сравнению с воздушным охлаждением являются способность отводить большее количество тепла, меньший размер установки и более низкий уровень шума. Термоэлектрические или химические схемы охлаждения не дают подобной производительности и КПД.