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磁制冷原理
磁制冷就是利用磁热效应，又称磁卡效应（ MagnetoCaloric Effect,MCE）的制冷。
磁热效应
由磁性粒子构成的固体磁性物质， 在受到外磁场的作用被磁化时， 系统的磁有序度加强
磁制冷原理
磁制冷就是利用磁热效应，又称磁卡效应（ MagnetoCaloric Effect,MCE）的制冷。
磁热效应
由磁性粒子构成的固体磁性物质， 在受到外磁场的作用被磁化时， 系统的磁有序度加强 ( 磁熵减小 ) ，对外要放出热量；再将其去磁，则磁有序度下降 ( 磁熵 精品
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增大 ) ，又要从外界吸收热量。这种磁性粒子系统在磁场的施加与去除过程中所呈现的热现象称为磁热效应。
图2．1[20] 绘出了铁磁性材料在居里温度附近的磁热效应。 图中实线代表不
同磁场 (H0=0，H1>0)下的总熵，水平箭头代表当磁场由 H0变化到 H1时的绝热温升
Tad ，垂直箭头代表等温磁熵变
SM ，它们分别用来表征材料的。点线代表
MCE
晶格熵和电子熵的和； 虚线代表两磁场下的磁熵。
S0，T0分别为 H0场下的熵和温
度， S1， T1分别代表 H1场下的熵和温度。
磁热效应示意图
Figure of magnetocaloric effect
常压下，磁体的总熵 S(T , H ) 是磁场强度 H和绝对温度 T的函数，它是由磁熵
SM (T , H ) ，晶格熵 SL (T , H ) 和电子熵 SE ( T , H ) 三部分组成的 [20] ，即：
S(T, H) SM(T,H) SL(T,H ) SE(T,H)
其中磁熵 SM (T , H ) 是 T和 H的函数，因此当外加磁场发生变化时， 只有磁熵随
之变化， SL (T , H )和 SE (T , H ) 是只随温度变化的函数，合起来称为温熵，则上式
可写为：
S(T,H) SM(T,H) ST（T）
在绝热过程中，系统总熵变为零，即：
S(T, H) SM(T,H ) ST（T）=0
当绝热磁化时，工质内的分子磁矩将由混乱无序趋于沿外加磁场同向平行排
列，此时度量无序度的磁熵减小，即 S(T , H ) 0 ，所以 ST（ T） 0 故工质温度升高；绝热去磁时，情况恰好相反，使工质温度降低，从而可达到制冷目的。
热力学原理
系统产量变化时内能的变化为：
dU TdS 0 HdM PdV ⑴
在忽略了体积效应后得到：
d (U TS 0 HM ) SdT 0 MdH ⑵
由全微分关系得：
S M
( H)T 0( T)H ⑶
因此：在等温情况下外磁场的变化引起的磁熵变为：
H f
S 0
H i