液氮制冷和磁悬浮列车有什么关系

1. 磁浮列列车是如何工作的

1922年德国工程师发现了电磁悬浮原理，并将其申请了专利。
目前世界上磁悬浮技术最好的是德国和日本，德国和日本使用的技术原理是不一样的。

日本使用的是低温超导型磁悬浮技术，超导体是指金属或合金在低温下完全失去电阻和完全抗磁性的特性，就是超导体的这两个特性，所以它跟磁铁就会产生即排斥又吸引的关系，磁铁就能稳稳的悬浮在超导体上方。

应用在磁悬浮列车上，超导线圈是超导磁悬浮列车的关键设备之一，它使列车获得上浮，推进力，每一节车厢上都装一台液氮压缩制冷机，列车的超导磁悬浮装置将始终保持在零下196度低温状态，可保持车体悬浮状态，其实这也是利用磁铁同极相斥的原理，在运行过程中车体与轨道之间只有10毫米间隙，就是这样的原理超导磁悬浮列车才能在空中快速疾驰。
德国是利用常导型磁悬浮技术，这种技术是采用抱轨运行形式，车身下端像伸出两排弯曲的胳臂将铁轨抱住，这能解决列车脱轨的危险，给安装在列车弯曲胳臂上的磁铁通电就会产生强大磁力，铁轨会被磁力吸引，轨道是静止的整个列车由于吸引力就会悬浮。
中国引进的是德国常导磁悬浮抱轨技术，目前在上海运营的磁悬浮列车，是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮专线，连接市区到机场，时速达到430公里，30公里距离只需要8分钟。
磁悬浮列车没有引擎还能高速运行，也是应用了磁铁吸力和排斥力来推动列车前行，通电后，它们就会变成一节节带有N极和S极的电磁铁，轨道磁铁N极与列车上磁铁N极相斥会将列车往前推，下一节轨道磁铁N机与列车磁铁S相吸会将列车往前拉，轨道上的电磁铁会根据列车前进而不断变化磁极，保证磁悬浮列车不断向前推进，磁力既可以让列车悬浮又可以推动列车前进。
与普通的有轮列车不同，因为整个列车都是悬浮在空中的，就需要精准的控制只有几毫米的悬浮高度，还要解决载客后造成列车的不平衡等问题，这些都需要由列车心脏IGBT来解决，它通过采集列车上传感器的的信号，以每秒几万次的速度运算，调整和控制车辆使其正常运行。
磁悬浮列车的优点是能够高效率的完成载客，无需用活塞，涡轮等活动零件，所以在行驶过程中几乎没有噪音，在运行时不是紧贴着钢轨行驶，而是以悬浮的形式飞驰在轨面上。缺点也很明显，造价超高，上海磁悬浮约30公里的线路造价高达上百亿，就目前来说，还处于亏本状态。
虽然磁悬浮有着诸多的优点，研发建设也从未停止过，担心它对人体辐射伤害的声音从未停止。

2. 氮气用于磁悬浮列车是什么性质

氮气用于磁悬浮列车的原理是：低温制冷。

磁悬浮列车行驶的时候，氮气是保持超导体处于低温状态的物质，超导体没有常温的，都是低温状态。因此，氮气对于磁悬浮列车的原理是低温制冷。氮气是无色无味的气体，它的化学性质不活泼。但是氮气比较容易制取，在工业上可以用分离液态空气的方法来制取氮气，它是用来制作低温环境的致冷剂，是磁悬浮列车上的超导材料保持低温的最佳选择。

磁悬浮列车的特点

磁悬浮列车特点可以用环保、经济、快捷、安全和舒适来概括。环保的特点体现在两个方面：一是噪音低。磁悬浮列车没有轮子，在运行中与轨道没有机械接触不会产生机械摩擦的声音；列车的加速电机不是在车上，而是在路轨上，通过电磁流的强弱来控制人们不会听到加速的噪音。

3. 磁悬浮列车中液氮制冷属于什么变化

A、蜡烛的燃烧的过程中有新物质二氧化碳等生成，属于化学变化．
B、二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的过程中有新物质碳酸钙生成，属于化学变化．
C、铁钉在潮湿的空气中生锈过程中有新物质铁锈生成，属于化学变化．
D、磁悬浮列车中液氮制冷的过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化．
故选D．

4. 磁悬浮制冷是化学变化吗

A、浓盐酸的挥发过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化．
B、浓硫酸吸水过程中没有新物质生成，属于物理变化．
C、生石灰吸水过程中有新物质氢氧化钙生成，属于化学变化．
D、磁悬浮列车中液氮制冷是利用液氮蒸发吸热，此过程中没有新物质生成，属于物理变化．
故选C．

5. 为什么氮气可以用于磁悬浮列车

磁悬浮列车工作原理是：在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为电磁体．由于它与列车上的超导电磁体的相互作用，就使列车开动起来．氮气是保持超导体处于低温的，超导体如今没有常温的，都是低温的．因此氮气的作用是制冷。

氮气化学性质稳定，易制取（工业上可用分离液态空气的方法来制取），是可以作低温环境的致冷剂，是保持超导材料需要的低温环境的最佳选择。

6. 中国高温超导磁悬浮利用什么做制冷剂

高温超导体得益于其自身独特的超导特性，当温度低于转变温度93K时，超导体能够在无控制的情况下稳定悬浮于永磁体之上，相比于低温超导体需要液氦冷却且需要复杂的低温保温系统而言，高温超导体转变温度高于液氮温区(77K)，大大降低了技术难度，相关应用领域迅猛发展，其中，高温超导磁悬浮车就是一个重要应用领域。目前，国内外高温超导磁悬浮实验线均采用敞口型低温保持器作为固定超导体的容器，通过向其内部灌注液氮来冷却超导体。根据超导材料自身温度特性，超导体的超导特性在77K温度以下能够得到进一步提升。为此，研究人员从超导体特性与温度的关系这一角度出发，采用制冷机将超导体冷却至77K温度以下，进而研究超导体悬浮性能随温度的变化情况。研究结果显示，当温度处于63K-77K这一温度区间时，超导体的悬浮性能提升效果十分显著，下降单位温度对应悬浮性能的提升效率较高；但是当温度继续降低至63K以下后，悬浮性能的增长开始出现饱和趋势，虽然进一步降低温度仍然能够使得悬浮性能有所提升，但提升幅度较小，下降单位温度对应悬浮性能的提升效率较低。因此，从实现难度、制冷成本、效率比等多个角度综合考虑，63K是最为理想的悬浮性能提升温度下临界值。为了充分发挥高温超导体的超导特性、提升高温超导磁悬浮车的悬浮能力，满足目前工程应用中日益增长的载重需求，

7. 悬浮列车是怎么开动的，里面有发动机牵引吗

没有发动机牵引！磁悬浮列车是使用低温冷却技术（一般使用液氮）使磁线圈达到超导状态，然后通电产生足够大磁力，通过磁场力使列车漂浮在轨道上，同时磁悬浮力与轨道法线（垂直于轨道）呈一定角度以保证有足够的前进动力，当前进动力与阻力总和相等时列车匀速行驶！