Hlađenje

Hlađenje je proces u kome se fizički sistem oslobađa toplote (termičke energije).

Frižideri

Frižideri (kao i ostali rashladni uređaji) rade po levokretnom kružnom procesu. Osnovni elementi su : kompresor - podiže pritisak radnog tela (gasa, najčešće neki freon, ranije amonijak), isparivač - freon na sniženom pritisku prima toplotu od namirnica unutar komore frižidera i isparava, prigušni ventil - u njemu se vrši adijabatsko prigušivanje (pritisak opada bez razmene toplote), kondenzator - nalazi se van komore frižidera, na povišenom pritisku freon predaje toplotu okolini i kondenzuje se. Količina toplote koja se odvede od freona u kondenzatoru je veća od one koja se dovede u isparivaču - frižider više zagreva okolinu nego što hladi namirnice. Kod ovog procesa se troši el. energija za dobijanje mehaničkog rada kompresora koji podiže pritisak radnom telu.

Magnetno hlađenje

Magnetno hlađenje je tehnologija koja se upotrebljava u oblasti istraživanja niskih temperatura (oko apsolutne nule). Iz ugla statističke mehanike temperatura sistema je merilo kinetičke energije njegovih čestica. Supstanca koja se hladi magnetnom metodom mora biti paramagnetna. Kada se paramagnetik unese u magnetsko polje dolazi do orijentacije spinova čime se praktično smanjuje njihova pokretljivost. Kada se polje ukloni, zbog toplotnog kretanja, spinovi će opet postati haotično usmereni u svim pravcima. Ako je sistem izolovan, adijabatski sistem je tada jedini izvor energije za povećanje pokretljivosti nakon uklanjanja polja njegova sopstvena toplotna energija. I pošto nova sloboda za kretanje oduzima deo energije sistemu doći će do pada temperature. Dakle, ceo proces se odvija u dva koraka. U prvom, izotermski proces spinovi se orijentišu i ceo sistem spoljašnjim hlađenjem u prisustvu spoljašnjeg magnetnog polja dovede se na najnižu moguću temperaturu. Onda se sistem izoluje i uklanjanjem spoljašnjeg polja dolazi do dodatnog hlađenja. Proces se zove hlađenje adijabatskim razmagnetisavanjem. Ideju o magnetnom hlađenju je prvi publikovao kanadski fizičar Frensis Džiok 17. decembra 1926. godine, a eksperimentalno je dokazao 12. aprila 1933. na Kaliforniskom univerzitetu. Ovom metodom je postigao temperaturu 0,53 K a kasnijim usvršavanjem i temperature od 0,34 K i 0,25 K.

Adijabatskim razmagnetisavanjem nuklearnih spinova finski istraživači su 1999. postigli u metalnom rodijumu temepraturu od 100 rK piko kelvina ili 0,0000000001 K.