Новый принцип охлаждения
  

 

В настоящий момент широко используются в основном два метода охлаждения:

компрессионный и термоэлектрический. Эти методы, а также и другие известные,

используют принцип теплового насоса, т.е. тепло забирается от одного объекта и

передается другому (на задней стенке холодильника всегда стоит радиатор, который

отдает тепло отобранное с холодильной камеры окружающему воздуху). Таким образом,

чтобы охладить что-либо, мы обязаны что-то нагреть.

 

 

Получается какое-то «неравноправие», нагреть мы можем очень просто и без

сопутствующего охлаждения чего-либо, (греем мы в основном не тепловыми насосами),

а вот охладить без нагревания чего-то - нет. Почему?   

 

При нагревании мы увеличиваем кинетическую энергию молекул и атомов нагреваемого

вещества. А неужели не существует способа уменьшения этой кинетической энергии

охлаждаемого объекта, без увеличения ее - на другом объекте? Давайте поразмыслим.

Чтобы охладить объект необходимо уменьшить, "затормозить" колебания молекул

вещества. Может быть с помощью определенных магнитных и электрических полей это

можно сделать?   

 

Оказывается можно. Но для этого необходимо, что бы молекулы охлаждаемого вещества

имели дипольный электрический момент. А это всем нам известная вода. Она имеет

очень большой дипольный момент (вспомните ее диэлектрическую проницаемость, она

равна 81). Для наглядности молекулу воды представляют в виде удлиненной "палочки"

на концах которой, расположены разноименные заряды. Вот ее и выберем для

теоретического эксперимента.   

 

Возьмем неметаллическую емкость в виде кубика и заполним ее водой. В исходном

состоянии все молекулы воды совершают хаотические колебания во всевозможных

направлениях по трем координатам, а также возможны и вращательные движения.

Амплитуда этих колебаний и есть температура воды.   

 

Представим теперь, что мы приложили на две противоположные грани нашего кубика

электрическое поле. Что произойдет? Если поле довольно сильное, практически все

молекулы переориентируются в этом поле и выстроятся вдоль электрических силовых

линий. Но с температурой ничего не произойдет, ведь молекулы только

переориентировались и продолжают колебаться по всем трем координатам, и им это

делать электрическое поле не мешает.

   

Новый принцип охлаждения

 

А вот теперь представим, что мы в этом кубике, на те же грани, на которые подали

электрическое поле, приложим еще и магнитное поле. Давайте рассмотрим, что

произойдет с молекулами воды. А вот теперь их движения станут очень ограниченными.

Давайте проанализируем это, (см. рисунок):  Все молекулы воды выстроились вдольэлектрических силовых линий, вдоль оси X .  

Силовые линии магнитного поля направлены также как и линии электрического поля. Теперь при тепловом движении дипольной молекулы воды перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, вдоль оси Y (например - вектор V), будет возникать момент сил F1, F2 (сила Лоренса), пытающихся развернуть молекулу в горизонтальной плоскости (см. рисунок). При движении молекулы в горизонтальной плоскости, вдоль оси Z , будет возникать момент сил в вертикальной плоскости. Но электрическое поле будет всегда препятствовать повороту молекулы, а следовательно и тормозить любое движение молекулы перпендикулярно линиям магнитного поля.   

Следовательно, в молекуле воды осталась только одна степень свободы – это колебание вдоль силовых линий, приложенных полей, это ось X . По всем остальным координатам движение будет тормозиться. А с этого следует, что температура воды должна резко уменьшиться.   

Для дальнейшего понижения температуры необходимо еще затормозить колебания и вдоль оси силовых линий. Для этого необходимо периодически, с определенной частотой, чередовать прикладывание магнитного поля параллельно оси электрического (ось X), с перпендикулярным направлением (например - вдоль оси Y) . При перпендикулярном приложении магнитного поля по отношению к электрическому, будет происходить торможение движения молекул вдоль оси электрического поля (ось X).

Таким образом, мы сможем затормозить колебания молекул по всем возможным направлениям, а следовательно и охладить объект. На это будет затрачена энергия электрических и магнитных полей, и греть окружающий воздух нам не придется, как это происходит в классических холодильниках.   

И еще очень интересный момент: Практически все пищевые продукты, требующие охлаждения и заморозки включают в себя в большом количестве воду, а это значит, что их можно замораживать напрямую и очень быстро. Заморозка будет происходить сразу по всему объему, а не путем охлаждения через поверхность, как это используется сейчас. Эффект будет как в микроволновой печке, только наоборот. Она ведь разогревает очень быстро только по той причине, что продукт греется сам и сразу по всему объему.   

Следовательно, появляется возможность почти мгновенного охлаждения и

заморозки.

   
 

Комментарии 

 
0 #6 Вадим 2013-07-09 07:52 Каким образом будем прикладывать к неметаллическом у кубику электрическое поле??? Цитировать
 
 
0 #5 Алексей 2012-09-24 11:03 Я не против попробовать на своем производстве данный вид охлаждения, может есть какая-нибудь подробная информация применения данной теории на практике, буду рад произвести её и поделиться впечатлениями и результатом, вышлите на эл.адрес: Цитировать
 
 
+2 #4 Валерий 2011-08-10 17:35 Вы упустили один момент - при ограничении степеней свободы кинетическая энергия теряется в виде тепла, это проверено практикой. Цитировать
 
 
0 #3 admin 2011-04-26 19:15 Посмотрите схему работы автомобильных холодильников, там только электроника. С одной стороны радиатор греется, ас другой охлаждает, возможно применена данная технология. Цитировать
 
 
0 #2 Марина 2011-04-23 15:19 Это теория, а практические результаты есть? Возможно ли это применять в приборах и почему таких нет, или я не в курсе? Цитировать
 
 
+2 #1 Геннадий 2010-05-18 16:30 Давай сделаем и посмотрим что получится Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
© 2017 Народные изобретения, технологии
Страница сгенерирована за 0.014829 секунд