A-A+

磁冷却。将顺磁样品(如硝酸铈镁)在低温下磁化其固有磁矩沿磁场排列时要放出能量并以热量的形

2022-08-12 05:37:24 问答库阅读 194 次

问题详情

磁冷却。将顺磁样品(如硝酸铈镁)在低温下磁化，其固有磁矩沿磁场排列时要放出能量，并以热量的形式向周围环境排出。然后在绝热情况下撤去外磁场，这时样品温度就要降低，实验中可降低到10^-3K。如果使核自旋磁矩先排列，然后再绝热地撤去磁场，则温度可降到10^-6K。试解释为什么样品绝热退磁时温度会降低。

参考答案

样品磁化时，外界通过磁场对样品做功，使其中分子的固有磁矩沿磁场方向排列。在保持低温的情况下，样品的内能不变。根据热力学第一定律(Q=△E+A)可得Q=A＜0，样品向周围环境放出热量。退磁时，分子固有磁矩由有序排列回到无序排列，样品通过磁场对外界做功。在绝热的条件下，根据热力学第一定律，可得△E=-A＜0，内能减少，因而样品温度降低。