Qual é o conceito de desmagnetização adiabática?

P>Pough Apoorva Taget explicou correctamente este tópico mas mesmo assim gostaria de acrescentar um pouco...

Ver, a desmagnetização adiabática é apenas mais um processo de arrefecimento mas o intervalo de temperatura a que se pode arrefecer uma substância (normalmente um gás) através deste método é realmente enorme. Pode-se usar a desmagnetização para atingir uma temperatura de refrigeração normal de 240K e também para atingir uma temperatura tão baixa quanto 0,3K!

Mas este processo é normalmente usado para resfriar substâncias já frias, ou seja, reduzir 5K para supor 1K.

Então, o que é a desmagnetização adiabática?

Bem, o mecanismo envolve um material no qual algum aspecto de desordem de suas partículas constituintes existe a 4 K ou abaixo (temperaturas de hélio líquido). Os dipolos magnéticos num cristal de sal paramagnético têm esta propriedade de desordem. Neles, os dipolos são orientados aleatoriamente no espaço. Quando um campo magnético é aplicado, estes níveis tornam-se nitidamente separados. Se o campo magnético for aplicado enquanto o sal paramagnético está em contacto com o banho líquido de hélio (um processo isotérmico em que se mantém uma temperatura constante), muitos mais dipolos ficarão alinhados, com uma consequente transferência de energia térmica para o banho. Se o campo magnético for diminuído após a sua remoção daquele banho de hélio, nenhum calor pode fluir de volta para a amostra (um processo adiabático), e assim resfriará.

Agora, qual é exatamente o procedimento? Vamos descobrir.

1. Primeiro, a amostra a ser resfriada é permitida tocar um reservatório de He frio (que tem uma temperatura constante de cerca de 3-4 K), e um campo magnético é induzido na região da amostra.
2. Após a amostra estar em equilíbrio térmico com o reservatório frio, a força do campo magnético é aumentada. Isto faz com que a entropia da amostra diminua, pois o sistema torna-se mais ordenado à medida que as partículas se alinham com o campo magnético. A temperatura da amostra ainda é a mesma que a do reservatório frio neste ponto.
3. Então a amostra é isolada do reservatório frio e a força do campo magnético é reduzida. A entropia da amostra permanece a mesma, mas sua temperatura cai em reação à redução da intensidade do campo magnético. Se a amostra já estava a uma temperatura bastante baixa, esta diminuição de temperatura pode ser dez vezes ou maior.

Este processo pode ser repetido, permitindo que a amostra seja resfriada a temperaturas muito baixas, como eu disse.

Também para sua informação, embora este método seja confiável, seguro e ecologicamente correto, mas esta não é a única maneira de alcançar temperaturas tão baixas.

As temperaturas muito baixas podem ser alcançadas por um meio análogo chamado desmagnetização nuclear adiabática. Este processo depende do alinhamento de dipolos nucleares (decorrentes de giros nucleares), que são pelo menos 1.000 vezes menores do que os átomos. With this process, temperature of the ordered nuclei as low as 16 micro-degrees (0.000016 degree) absolute have been reached!!!

Hope this was helpful.

:)