神马作文网谁能详细解释“声波制冷”的原理?3Q
来源：学生作业帮 编辑：神马作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/18 19:03:32
谁能详细解释“声波制冷”的原理?3Q
在电视上看到的,用190多分贝的声波减低冰箱的温度.
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1 声制冷原理 所谓声制冷,即利用声能达到热量从冷端转移到热端的一门技术.在热力学中,最基本的热机有两类：发动机和制冷机.发动机将从高温热源吸收的热量部分转化为机械能输出,并向低温热源释放热量.制冷机则消耗外界提供的功,由低温热源泵热,并向高温热源释放热量.这里它没有对热机中功的形式加以限制,它可以是机械能形式的功,也可以是电功,磁功等.声能是一种振荡形式的能量,如果能够实现热能与声能的相互转化并与外界热源的热量交换,即可制成声发动机和声制冷机.利用热声效应可以实现声能与热能的相互转化以及与外热源的热量交换.1.1 热声效应 热声效应是指可压缩的流体的声振荡与固体介质之间由于热相互作用而产生的时均能量效应.可产生热声效应的流体介质必须有可压缩性、较大的热膨胀系数、小的普朗特数,而且对于要求较大温差,较小能量流密度的场合,流体比热要小,对于要求较小温差,较大能量流密度的场合,流体比热要大.因此,理想气体如空气、氦气,特别是氦气,适用于较大温差,较小能量流密度的场合；在近临界区的简单液体,如CO2,简单的碳氢化合物CmHm等,适用于较小温差,较大能量流密度的场合.显然,后者适用于家用电器的制冷.其实,在我们的太阳常生活中,存在着大量的“热声效应”(1).例如,在讲演者周围建立起的声场中,声波在空气介质中传播,会引起压强与位移的变化.而压强与位移的变化又会导致气体介质的温度振荡,这些变化与振荡以及它们与周围固体边界发生相互作用就会产生热声效应.但是这里由热声效应引起的局部温度振荡和热流的量都很小,前者约为10-4℃,后者约为10-8w/m2,所以人们不易感觉得到,更无法加以利用了.其中主要原因是由于声源的能量较小,如果声源的能量有足够大,那么由热声效应引起的温度振荡和热流也就相当可观了.下面的实例就能说明这一点,房间内的高声谈话,在相距1m处的声压级约为68～74dB；蒸汽机车在5m处的声压级约为110dB；飞机强力发动机在相距5m处的声压级约为140dB,它的声功率约为104w.如果能有如此之大功率的声源,就很有必要利用热声效应进行转换了.从能量转换角度,可以将热声效应分为两类：一是用热来产生声,即热驱动的声振荡,二是用声来产生热流,即声驱动的热传输.对应这两类热声效应制成的热机也分为两类：热声发动机和热声制冷机(简称声制冷机).