Оглавление:
Магнитный метод охлаждения
- Изменения температуры тела достигаются не только при адиабатическом расширении тела, но и при других процессах теплоизоляции.1. адиабатическое размагничивание парамагнитных кристаллов используется в качестве одного из основных экспериментальных методов получения криогенных temperatures. So, мы проанализируем теорию обратимых адиабатических изменений магнитного состояния парамагнетиков и рассчитаем температурные изменения, возникающие в результате этого процесса.
При анализе этой проблемы мы используем тот факт, что энтропия постоянна в обратимой теплоизоляции process. So сначала мы вычисляем энтропию намагниченного объекта, используя уравнение S = — d’v / dT, которое связывает энтропию со свободной энергией V. Мы уже упоминали, что»плотность энергии электрического поля«, когда диэлектрическая постоянная е зависит от температуры, является плотностью свободной энергии электрического поля.
В равновесной термодинамике вводятся такие переменные, как внутренняя энергия, температура, энтропия, химический потенциал. Людмила Фирмаль
Аналогично, в случае магнитного поля, когда магнитная проницаемость зависит от температуры, но не от магнитного поля(парамагнитного), величина Я7878=В ’ / vlc равна плотности свободной энергии. Работа при намагничивании на единицу объема-HdB / ia, или объем V дедвейт= VHdB. (2.118> Рассмотрим магнитную индукцию B как внешний параметр. Поскольку нас интересует только тепловой эффект от намагничивания, мы игнорируем изменение объема. Значение A = — VH действует как обобщенная внешняя сила, соответствующая параметру B.
Свободная энергия тела (2.119） Здесь первый член-это свободная энергия при отсутствии магнитного поля, а второй-это зависимость намагниченности V. In в этом случае для парамагнитного материала проницаемость зависит от температуры: c = c(G).Потому что он должен следовать общей формуле、 Да. дифференциальный клапан Вычислить энтропию тела (5 = — yCH ’/ dT’ ’）： Ля= (2.120） S = Он- (2.121） Где Sₒ= — d’vjdt-энтропия немагнитного объекта. Для реверсивного процесса теплоизоляции dS = 0, или (2.122）.
Первый термин включает в себя dS «/ dT-CJT. Cr это теплоемкость объекта, который не намагничен(от dQ = C » dT = *(dsjdtdt)). Б1) пропорциональна. (2.123） Намагниченность i зависит от температуры、 Из этого уравнения мы видим, что размагничивание объекта изменяется, а температура изменяется. На практике используются парамагнетики, от которых q зависит температура типа p = a +(J / T, []> 0) — кристалла парамагнетиков (например, сульфата гадолиния).
Тело намагничивается изотермически при температуре жидкого гелия, после чего магнитное поле адиабатически выключается. Если флажок снят, знак поля БД будет другим. Тогда BdB <0, а следовательно, dT <0.Потому что это -^ 4 — = — 4, так что вы получите степень охлаждения. С учетом последовательности величин, входящих в Формулу (2.123), она выглядит так: для кристаллов с, находящихся в области низких температур, очэп мал и зависит от температуры по закону с, = bT3.Тогда: dT = g | j-d(B *). таким образом, при низких температурах dT-1 / T’, следовательно, температурное несоответствие равно Отличный.
- Это основа того, как получить сверхнизкую температуру. Этот же процесс может быть использован для калибровки абсолютной термодинамической шкалы при криогенном воздействии. temperatures. To подтвердите это, вы можете переписать (2.123) следующим образом: (2.124） Где C,= dE / dt-теплоемкость любой температурной шкалы m, а dr / dx-температурный коэффициент проницаемости той же шкалы. Очевидно, что правая часть содержит измерения, не требующие галочки на термометре по абсолютной шкале.
Поэтому, измеряя адиабатическое изменение температуры dr и магнитной индукции в этом произвольном масштабе в ДБ и сравнивая его со значением d, рассчитанным по формуле (2.123), D в Т и dr можно соотнести для калибровки термометра, используемого в абсолютном масштабе. Здесь эта формула применима ко всему магниту (она приемлема, если магнитное поле является почти однородным).
Современную феноменологическую термодинамику принято делить на равновесную (или классическую) термодинамику, изучающую равновесные термодинамические системы и процессы. Людмила Фирмаль
Если это проекция полного магнитного момента в направлении магнитного поля h, то£7-внутренняя энергия Магнита(без энергии магнитного поля в вакууме). Указывает, что U не зависит от поля//, то есть V = U (T) (истинно для парамагнитного газа)、 М= Решение. Перепишите TdS = dU-I dM и используйте условие полного существования немецкая марка. dt. ДМ \ ду)Т Переменные (I, D) и производные dS. It есть откуда M — /(H / T) непосредственно следуют[вопрос к ссылке§ 34].
Форма функции/не может быть определена из уравнения термодинамики. Если% восприимчивость не зависит от магнитного поля H (при заданной температуре), то из полученного результата сразу следует закон Кюри: M = const H / T*), который хорошо заполнен для парамагнитного газа 2.Магнит помещен в магнитное поле I и находится под внешним давлением p. с объемной магнитострикцией (dU / dN) p [«) Фактически в этом случае M = XH, то есть x ^ — /(H / T).Равенство задолженности по левой линейная функция И. Так правильно= константный я / т и оттуда закон Кюри происходит.] Д, К Да 1 (ч）.
Размер эффекта страуса (обратимый） Предел слабого поля возрастает от 0 до H（ Решение. Я буду исходить из основных отношений TdS = dU + pdV-HdM. Введем величину Φ= H-MH + pV-TS. Разница в АФ————————- ВДП + ВДП-МДГ. «1 АВ Или ввести изотермическую сжимаемость p = = —y, интегрировать в соответствующем диапазоне, используя формулу в (1 +ДV / V) — ДИ / V (по de/ V < 1 3.Длина I стержня, растянутого силой Z, размещена вдоль магнитного поля N. из опыта (в случае никелевых и многих других магнитов) известно, что при достаточно сильном напряжении и слабом магнитном поле намагниченность стержня задается формулой M = const IH / Z .
Эта задача полностью аналогична предыдущей, только во всех местах, где V требует (растягивающего) усилия (- Z).Затем, при этом, сделать (дл / дх) з-(ДМ / Д2} I. В конце、 I * const — ^ 5-(1-aZ）、 Упругость при растяжении модуля Юнга по поперечному сечению стержня).
Смотрите также:
