Глубочайший мороз — область температур ниже —120°. Приобретать такие низкие температуры компрессионными установками сложно и невыгодно. Для глубокого охлаждения используются другие способы.
В случае, если сжатый газ направить в цилиндр, то он расширится и переместит поршень, совершив наряду с этим работу. Теряя собственную энергию, газ очень сильно охлаждается. Такую машину именуют детандер. В случае, если сжатый газ направить на лопатки вращающегося колеса — турбодетандера, то и в этом случае, вращая ротор, он быстро снизит собственную температуру. Так, при падении давления от 6 до 1 атм воздушное пространство охлаждается с +20 до —90°.
Схема автомобили для сжижения воздуха.
В установке для получения жидкого воздуха сжатый в компрессоре до 5-6 атм воздушное пространство, перед тем как попасть в турбодетандер, охлаждается в теплообменнике. Из турбодетандера еще более охлажденный воздушное пространство поступает в конденсатор. В том месте он охлаждает и превращает в жидкость другую часть воздуха, которая с давлением 5-6 атм поступает из теплообменника в межтрубное пространство конденсатора. Через вентиль жидкий воздушное пространство направляется в нижнюю часть конденсатора, где давление уже 1 атм. Оттуда его возможно слить в особый сосуд Дьюара, где благодаря изоляции, создаваемой безвоздушным пространством между двойными стенками, жидкий воздушное пространство возможно сохранять продолжительное время (подробнее о получении сверхнизких температур см. ст. «Путешествие в мир давлений и температур»).
Получение низких температур, родных к безотносительному нулю, разрешило открыть увлекательные особенности разных веществ. Так, резина в жидком воздухе делается хрупкой, кое-какие металлы, к примеру ртуть, начинают отлично проводить электрический ток (сверхпроводимость), а свинцовый колокольчик получает звучание чистого серебра.
Но основное использование глубокого холода — сжижение газов. Любой газ имеет собственную критическую температуру. До тех пор пока температура его выше критической, никаким давлением нельзя превратить его в жидкость. При современном развитии холодильной техники произошло охлаждать газы намного ниже их критической температуры н превращать их в жидкость при низких давлениях. Это разрешило недорогим методом приобретать многие необходимые нам газы. Так, в случае, если понемногу подогревать жидкий воздушное пространство, то сперва из него выкипает азот, имеющий более низкую температуру кипения, а жидкий кислород удается покинуть в сосуде. Данный метод получения кислорода активно используется в индустрии.
Неестественный мороз стал одним из замечательных орудий современной техники.