大家都知道愛因斯坦是一名偉大的物理學(xué)家， 他突破性地提出了“光子”的概念， 解釋光電效應(yīng)并獲得1921年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 。
此外， 愛因斯坦還解釋了布朗運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)、提出了新的固體比熱容理論、創(chuàng)立了狹義相對(duì)論與廣義相對(duì)論……
1905年， 愛因斯坦提出光量子假說、完整的狹義相對(duì)性原理， 因此這一年被稱為“愛因斯坦奇跡年” 。
因?yàn)閻垡蛩固沟热说淖巫尾痪耄?20世紀(jì)的物理學(xué)得到飛速發(fā)展 。 然而， 鮮有人知道， 這樣偉大的物理學(xué)家還發(fā)明過一種不用插電的冰箱！
1 一次事故， 三項(xiàng)發(fā)明
故事發(fā)生在1926年的柏林， 愛因斯坦在報(bào)紙上看到因冰箱冷凝管破裂， 制冷劑二氧化硫、氯甲烷等氣體泄漏， 致使一家人中毒身亡的事件 。 愛因斯坦開始思考是否可以制作一種無毒冰箱， 于是他去找列奧·西拉德（L.Szilard）商討尋找可行的方法 。
列奧·西拉德這個(gè)名字你可能不熟悉， 但說起他參與發(fā)明的兩樣?xùn)|西你一定不陌生——原子彈與核反應(yīng)堆 。
西拉德是美籍匈牙利核物理學(xué)家， 他構(gòu)想并討論了維持核裂變中鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的原理， 提出了臨界質(zhì)量的概念， 曾參與曼哈頓計(jì)劃（美國陸軍部研制原子彈計(jì)劃）， 與恩利克·費(fèi)米等人在芝加哥大學(xué)建立了人類第一臺(tái)核反應(yīng)堆“芝加哥一號(hào)堆”（Chicago Pile-1） 。
1958年， 西拉德獲得“阿爾伯特·愛因斯坦獎(jiǎng)”（Albert Einstein Award）， 1959年獲得“原子能和平利用獎(jiǎng)”（Atoms for Peace Award）， 1961年被選為美國國家科學(xué)院院士 。
讓我們回到故事中， 當(dāng)時(shí)愛因斯坦和西拉德會(huì)面后， 仔細(xì)討論了當(dāng)時(shí)冰箱的工作原理：這類冰箱都是通過制冷劑蒸汽在冷凝器中液化放熱后， 導(dǎo)入與冰室交換熱量的蒸發(fā)器中， 蒸發(fā)吸收熱量重新變?yōu)檎羝?如此循環(huán)工作實(shí)現(xiàn)制冷 。
制冷劑的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)有關(guān)， 壓強(qiáng)越高， 沸點(diǎn)越高；壓強(qiáng)越低， 沸點(diǎn)越低 。 只有控制好冷凝器與蒸發(fā)器中的壓強(qiáng)， 才能讓制冷劑在指定的溫度下液化或蒸發(fā)， 達(dá)到循環(huán)放熱、吸熱的目的 。
文章插圖
愛因斯坦和西拉德
來源 | ATOMIC HERITAGE FOUNDATION
因此， 這種冰箱中最重要的結(jié)構(gòu)就是用于減壓的膨脹閥（節(jié)流器）和用于加壓的壓縮機(jī)， 而那一家的喪命便于壓縮機(jī)有關(guān) 。
壓縮機(jī)在給制冷劑加壓時(shí)， 需要往復(fù)不停地做機(jī)械運(yùn)動(dòng) 。 愛因斯坦和西拉德認(rèn)為， 這會(huì)導(dǎo)致密封部件的損耗和老化， 最終使有毒的制冷劑——二氧化硫、氯甲烷等氣體泄漏， 毒害了報(bào)紙中提到的一家人 。
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上世紀(jì)的冰箱
來源 | 海報(bào)時(shí)尚網(wǎng)
于是， 愛因斯坦和西拉德打算設(shè)計(jì)一款吸收式冰箱， 不需要運(yùn)動(dòng)部件的冰箱， 沒有了部件之間機(jī)械運(yùn)動(dòng)帶來的損耗， 制冷劑自然可以牢牢地被密封在內(nèi)部 。
不同于普通的冰箱， 這款冰箱不需要通電， 僅通過液體和氣體間氣壓的改變來降低溫度， 從而達(dá)到制冷的目的 。
文章插圖
愛因斯坦與西拉德設(shè)計(jì)的吸收式冰箱原理圖
來源 | wikipedia
他們?cè)谏烧羝牟襟E處進(jìn)行改變：通過加熱低沸點(diǎn)氨水的方式來替換機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)， 提供高溫高壓的壓縮機(jī)來產(chǎn)生制冷劑蒸汽 。
此外， 愛因斯坦和西拉德不再使用具有毒性的氯甲烷和二氧化硫， 而嘗試用氨水、丁烷和水， 將氨氣通入裝有丁烷的長頸瓶， 吸收氨氣的丁烷沸點(diǎn)會(huì)降低到室溫以下發(fā)生沸騰， 丁烷沸騰的過程會(huì)吸收大量熱量， 達(dá)到制冷的效果 。
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