卡诺循环|为了让你过好夏天，你知道科学家们有多努力吗？( 三 )
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说完理想的卡诺循环热机和制冷器后 ， 再来谈谈它在空调上的应用 。 1902年后期 ， 首个现代化、电力推动的空气调节系统由威利斯·开利发明 。 空调的核心原理也是逆卡诺循环 ， 再加上冷媒（如二氟一氯甲烷）的状态改变进行热量的转化来对有限空间进行降温 。
如图所示 ， 压缩机 1 将低温常压气态的冷媒压缩成高温高压气态 ， 然后输送到室外机的冷凝管 3 处散热后成为常温高压液态 ， 因此室外机风扇 2 吹出来的是热风 。 然后流入细管 4 再进入室内机的蒸发器旋管 5， 此处空间增大 ， 压力减小 ， 液体汽化吸收大量的热量 ， 冷媒变成低温常压气态 ， 室内机的风扇 6 将空气吹过蒸发器从而产生冷风 ， 气体再经过压缩机 1， 又是一个新的制冷循环 。
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空调工作原理示意图 | 来源：removeandreplace.com
利用某些物理化学现象来制冷也并不罕见 。 热电制冷又称作温差电制冷或半导体制冷 ， 它是利用热电效应（帕尔帖效应）的一种制冷方法 。
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热电制冷原理示意图 | 来源：58ytr.com
1834年法国物理学家J. C. A. 帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝 ， 在将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上 ， 通电后发现一个接头变热 ， 另一个接头变冷 。 这说明两种不同材料组成的电回路在有直流电通过时 ， 两个接头处分别发生了吸放热现象 ， 这就是热电制冷的现象 。 半导体材料具有较高的热电势可以成功地用来做成小型热电制冷器 。 热电制冷器的产冷量一般很小 ， 所以不宜大规模和大制冷量使用 。 但由于它的灵活性强 ， 简单方便冷热切换容易 ， 非常适宜于微型制冷领域或有特殊要求的用冷场所 。
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磁制冷原理示意图 | 来源：baike
磁制冷是一种利用磁性材料的磁热效应来实现制冷的新技术 。 磁热效应（magnetocaloric effect ， MCE）是一种变化磁场下磁性材料磁矩有序度发生变化而导致的热现象 。 在磁性材料被磁化时 ， 磁矩有序度增加 ， 磁熵减小 ， 温度上升 ， 向外界放出热量；退磁时 ， 磁性材料磁矩有序度减少 ， 磁熵增加 ， 温度下降 ， 从外界吸收热量 。 1881 年 ， Warburg 在金属铁中首次发现了这种现象 ， 随后 Giauque 进行了绝热去磁的应用研究 ， 并于1927年获得小于1 K的低温 。
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讲了这么多 ， 小编的头突然觉得还挺凉快的～
参考文献：
[1] 汪志诚.《热力学·统计物理》
[2] 无叶风扇. 维基百科
[3] 接近绝对零度的死寂中 ， 居然隐藏着量子计算这样的大杀器？
[4] 斯特林发动机原理
[5] Cryocooler. 维基百科
[6] 热电效应. 百度百科
[7] 绝热去磁制冷. 百度百科
【卡诺循环|为了让你过好夏天，你知道科学家们有多努力吗？】编辑：小林绿子
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