轉(zhuǎn)眼間,已經(jīng)到了三月下旬,天氣逐漸回暖,萬物復(fù)蘇,春天到了。桃花、杏花、迎春花,都爭著搶著綻放,大家也按耐不住踏春出游的心情,朋友圈整日里鮮花盛開,熱鬧非凡。
但是今天,北京又降溫了。甚至還下了點(diǎn)兒雨。
大周末的,難得的踏春賞花的機(jī)會(huì)被這糟糕的天氣給耽誤了,所以你拿起手機(jī),打開了這篇推送。
但是,請相信,小編不會(huì)讓你失望的。
因?yàn)橛纸禍亓耍晕覀儊碇v講低溫制冷,因?yàn)樾【幵趯?shí)驗(yàn)室經(jīng)常要做低溫實(shí)驗(yàn),低溫下材料會(huì)表現(xiàn)出一些新奇的物性,比如超導(dǎo)。因此我們今天來講講低溫技術(shù)。
話不多說,切入正題。
01 熱傳導(dǎo)制冷
提到降溫,我們能想到最直接的辦法或許就是搞個(gè)冰塊。沒錯(cuò),這也是我們生活中最常用的辦法,比如,一杯冰美式,再比如,冰敷。
那么用冰塊為什么能降溫呢?這就涉及到我們中學(xué)學(xué)過的熱傳導(dǎo)的概念。
熱的傳遞方式有三種:熱傳導(dǎo),熱對流和熱輻射。
熱傳導(dǎo)是說溫度不同的兩個(gè)物體接觸之后,熱量會(huì)從高溫物體流向低溫物體,主要來源于固體中分子原子的振動(dòng),比如我們用冰塊降溫,用暖寶寶取暖。
熱對流是氣體或液體中熱量傳遞的主要方式,分為自然對流和強(qiáng)制對流兩種。自發(fā)進(jìn)行的對流過程為自然對流,比如冷熱水的混合;強(qiáng)制對流是由外界作用的對流方式,比如我們用吹風(fēng)機(jī)。
熱輻射是熱量以電磁波的方式傳遞,比如曬太陽,太陽的能量就是以熱輻射的方式傳遞給我們的。
那么問題來了,大熱天的,哪里來的冰塊呢?
最簡單的辦法,就是放在冰箱里凍。我們生活中常用的制冷設(shè)備,冰箱和空調(diào),它們的制冷原理是類似的,都是熱力學(xué)循環(huán)過程。
02 熱力學(xué)循環(huán)制冷
熱力學(xué)中對循環(huán)過程的定義為“一個(gè)系統(tǒng)從某一平衡狀態(tài)出發(fā),經(jīng)過任意的一系列過程又回到原來的平衡態(tài)的整個(gè)變化過程,叫做循環(huán)過程”。
沿順時(shí)針方向進(jìn)行的循環(huán)過程為正循環(huán),熱機(jī)進(jìn)行的是正循環(huán)過程,即工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次諢崃,增加的?nèi)能一部分對外做功,一部分通過低溫?zé)嵩崔D(zhuǎn)移到外界。
沿逆時(shí)針方向進(jìn)行的過程稱為逆循環(huán),制冷機(jī)進(jìn)行的是逆循環(huán)過程,即外界對系統(tǒng)作功,使工作物質(zhì)從低溫?zé)嵩次諢崃,從而使低溫(zé)嵩吹臏囟冉档酶停瑢?shí)現(xiàn)制冷的目的。
(關(guān)鍵字:制冷)