КРИОГЕННАЯ ТЕХНИКА
КРИОГЕННАЯ ТЕХНИКА
Суда добывающие рыбу на протяжении многих месяцев находятся в океане добывая рыбу. Но где и каким образом удается морякам хранить рыбу все это время? В судах-рефрижераторах — плавающих холодильниках. По железным дорогам проезжают поезда-рефрижераторы, по автомобильным магистралям и городским улицам — авторефрижераторы. Свежие продукты, доставленные ими на склады, в магазины и столовые, также хранятся в холодильниках. И в наших жилищах продукты хранятся в холодильниках. Однако холод требуется не только для хранения продуктов. На заводах его используют для закалки стали (см. Термическая обработка металлов), в строительстве — для заморозки грунтов, для избегания затопления шахт и тоннелей. Биологи и медики хранят при низкой температуре различные препараты, химики проводят ряд химических операций.
Как «создать» холод? Оказывается, с помощью кипящей жидкости. И это не парадокс, а законы физики.
Для того чтобы жидкость начала кипеть, ее сперва нужно нагреть. Но передать одному телу теплоту, — значит, отнять ее у другого, охладить его. Это является первым важным принципом, который помогает создавать холод. Но тем не менее от него было бы мало пользы, если бы не другой принцип.
Всякая жидкость закипает при определенной температуре, например вода при -f-100°C. Но только в том случае, если давление соответствует атмосферному. Если же уменьшить давление, вода закипит и при меньшей температуре. На этом важном принципе основан второй принцип работы холодильника.
Для получения в нем холода выбирают летучие жидкости, которые кипят при низких температурах, например жидкий аммиак. Он закипает при температурах близких к 0°С. Именно сжиженные газы и используют в холодильниках, точнее, в парокомпрессионных холодильных машинах.
Методы глубокого охлаждения дают возможность открыть много интересных свойств веществ. При температурах, близких к абсолютному нулю (0 К или —273°С), электрическое сопротивление некоторых металлов становится бесконечно малым, и ток течет в них практически без потерь. Этому явлению дали название сверхпроводимость. Полагаясь на сверхпроводимость, например, в мощных электрических генераторах, можно в несколько раз уменьшить их размеры и потери электроэнергии. Как обнаружили совсем недавно советские ученые, в условиях глубокого холода, даже космического, довольно успешно идут некоторые реакции, в том числе и синтез сложных органических молекул.
