改變世界的科技——磁熱效應

絕熱過程中鐵磁體或順磁體的溫度隨磁場強度的改變而變化的現象，稱為「磁熱效應」。

用熱力學理論解釋磁熱效應，可以得到如下關係：

磁場強度H不變時，單位體積的熱容就用來表示磁場強度H不變時磁化強度M隨溫度T的變化率。

絕熱地減小磁場時，物質的溫度將降低。這種現象叫做磁致冷效應。利用絕熱去磁法獲得低溫，就是依據這一效應。同時，通過這一可逆過程也可實現對高溫的控制和使用。

基於「磁熱效應」（MCE）的磁製冷是傳統的蒸汽循環製冷技術的一種有希望的替代方法。在有這種效應的材料中，施加和除去一個外加磁場時磁動量的排列和隨機化引起材料中溫度的變化，這種變化可傳遞給環境空氣中。

在日常生活中，我們通常使用空調、冰箱和冰櫃來製冷，但它們都需要能量驅動，所消耗的電能佔到美國家庭耗電量的1/3。而依賴於磁體的全新製冷技術，能顯著降低這部分能耗。

大多數商業化制冷機，都是通過反覆壓縮和膨脹氣體或液體製冷劑來製冷。隨著製冷劑的循環，能將熱量從房間或設備中吸出帶走。然而，壓縮機的能耗巨大，並且要是最常用的那些製冷氣體泄漏出去的話，它們的每一個分子對大氣層的加熱效率要比一個二氧化碳分子至少高1 000倍。而使用磁熱效應的製冷劑，不但可以減低功耗，同時還能最大限度的減少污染氣體的排放。

「改變世界的科技」更多相關內容請關注「冬陽工作室」，冬陽微信公眾號：xydndn，或關注喜馬拉雅「冬陽工作室」個人電台。

（以上內容，僅代表作者個人觀點）