Si se puede usar un microondas para calentar, ¿por qué no hay un concepto similar para enfriar un espacio usando emisiones de onda?

Es posible enfriar usando ondas electromagnéticas a través de un proceso llamado enfriamiento Doppler, o enfriamiento por láser, que se usa para enfriar los gases hasta casi cero absoluto. Esto generalmente se realiza en el laboratorio, no en la sala de estar.

Esencialmente, los átomos en el gas absorberán y emitirán fotones / energía en ciertas energías de transición. Primero aplica una luz láser con una energía que es ligeramente más baja que esta energía de transición. Luego, cuando el átomo se mueve hacia el láser, la luz se desplaza hacia el azul (del efecto Doppler) y el átomo lo absorbe. El átomo excitado ahora emitirá un fotón de acuerdo con la energía de transición y perderá algo de impulso en general. Con el tiempo, los átomos en el gas continuarán perdiendo energía cuando se muevan hacia la luz láser. Si aplicas la luz en todas las direcciones, los átomos perderán impulso en todas las direcciones, lo que te permitirá enfriar el gas a temperaturas muy bajas.

Parece de sentido común que no puedes aplicar energía a un sistema, como lo hace un microondas, y terminas obteniendo un efecto de enfriamiento. Esto, sin embargo, no es el caso. Algunas veces se necesita un poco de energía para alentar al sistema a perder más de lo que toma.

Aquí hay un lindo video que encontré sobre enfriamiento por láser, para aquellos que estén interesados.

Interesante pregunta: por qué las olas pueden calentarse pero no enfriarse. Bueno, en realidad lo hacen. Es la diferencia entre el proceso y el mecanismo.

Para calentar, añades energía. Desde cocinar sobre un fuego hasta usar el ejemplo de un horno de microondas, movemos energía a la comida para calentarla.

Para refrescarte, elimina la energía. Los mecanismos normales de cambio de calor son la conducción, la radiación y la convección, pero sigue siendo una cuestión de control de olas y olas. El mecanismo no es un transmisor, tendría que ser un receptor.

Un refrigerador, el electrodoméstico para su enfriamiento, todavía está “usando emisiones de onda”. La energía que impulsa la bomba de calor se usa para mover el calor de un espacio y radiarlo en otro espacio.

Ambos conceptos tratan sobre el calor como radiación y un excedente que es calor y la escasez es fría. Entonces, cuando tu cara se siente fría afuera en invierno, es porque las cálidas olas de calor que estás transmitiendo (irradiando y convectando) tu calor hacia el aire más frío.

No soy un experto en física, pero un microondas calienta la comida emitiendo microondas … radiación. la radiación les da a las moléculas de alimentos energía para que vibren más rápido, lo que causa calor.

Para enfriar un objeto, termodinámicamente hablando, uno tiene que eliminar la energía. No sería posible emitir una “ola de energía” que se enfríe.

Imagine el siguiente experimento.

  • Pase un palo por el material en un armario de cocina y déjelo esparcirse por el suelo. Puede tomar un segundo.
  • Ahora reorganiza todas las cosas desde el piso en el gabinete de la cocina. Puede llevar una hora.

Calentar en un microondas o lo que sea como esparcir cosas desde un gabinete hasta el piso. Lleva al desorden. Es comparativamente fácil.

Enfriar por un refrigerador o lo que sea como arreglar cosas en un armario. Lleva al orden. Es comparativamente difícil.

Esto puede explicarse formalmente en términos de la Segunda Ley de la Termodinámica (Segunda ley de la termodinámica).

De acuerdo con esta Ley, la entropía total (entropía) de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo o permanece constante en casos ideales.

El calentamiento es un proceso en el que la entropía aumenta. Por lo tanto, puede lograrse mediante un objeto calefactor y el objeto calentado, sin necesidad de otro tercero.

El enfriamiento es un proceso en el que la entropía disminuye. Como resultado, para que un enfriador enfríe algo, debería haber un tercero que le quite el calor. Para que un refrigerador funcione, necesita un espacio abierto, que absorberá el calor.

La razón es que “calentar” equivale a imponer un desorden energético. “Enfriar” significa imponer orden. Solo hay un camino hacia el orden, pero hay muchos caminos hacia el desorden.