Flytende helium: karakteristikker og egenskaper av materialet

Helium angår en gruppe av edelgasser. Flytende helium er den kaldeste væske i verden. Denne aggregattilstanden den har en rekke unike egenskaper, som for eksempel superflyt og superledning. Les mer om dens egenskaper, vi lærer på.

gass helium

Helium - en enkel substans, er utbredt i universet er i gassformet tilstand. I det periodiske system, og for det andre er det umiddelbart etter hydrogen. Det hører til de inerte eller edelgasser.

Elementet referert til som en «Han». Med det greske språket hans navn betyr "Sun". I første omgang ble det antatt at dette metallet. Men det viste seg at det er en monoatomær gass. Helium er den andre kjemiske for enkel, det har ingen smak, farge og lukt. Det har den laveste kokepunktet.

Under normale omstendigheter er det en ideell gass. Også gass, er det i stand til i en fast og en flytende tilstand. Dets treghet er manifestert i lavaktivt interaksjon med andre stoffer. Det er praktisk talt uoppløselig i vann. I industrielle anvendelser er det produsert fra naturgass, separere urenheter ved en sterk avkjøling.

Gassen kan være farlig for mennesker. En økning i konsentrasjonen i luften fører til en mangel på oksygen i blodet, som i medisin kalles anoksi. En gang i kroppen i store mengder, fører det oppkast, tap av bevissthet, og noen ganger død.

helium kondense

Enhver gass kan passere til den flytende tilstand av aggregering under visse betingelser. Kondensering er vanligvis brukes i industrien, så vel som i vitenskapelig forskning. For noen stoffer bare øke trykket. Andre, slik som helium, i en flytende tilstand vises bare etter avkjøling.

Hvis gasstemperaturen er over det kritiske punktet, vil det ikke kondensere, uansett trykket. For den kritiske punkttemperaturen for helium er 5, 19 Kelvin, for det gjør det 3He isotop 3,35 K.

Flytende helium er nesten perfekt væske. Den er karakterisert mangel på overflatespenningen, viskositeten. Etter endringen i trykk og temperatur, vil dens volum den samme. Flytende helium har en ekstremt lav spenning. Substansen er et fargeløst og meget fluid.

Egenskaper av flytende helium

Den flytende helium er nesten ikke synlig fordi dårlig refracts lysstråler. Under visse forhold har det egenskapene til en quantum av væske. På grunn av dette under vanlig trykk er det ikke krystalliseres selv ved en temperatur på -273,15 Celsius (absolutt null). Alle andre kjente materialer herde under slike forhold.

Flytende helium temperatur ved hvilken det begynner å koke, er -268.9 grader Celsius. De fysiske egenskaper av dets isotoper variere betydelig. Således, helium-4 koker ved en temperatur på 4215 K.

Det er en Bose væske, karakterisert ved faseomvandling ved en temperatur på 2172 Kelvin og under. Fase II er karakterisert ikke overflod og sverhteploprovodimostyu. Ved en temperatur som ikke er lavere fase I og II, ikke forekommer samtidig, hvorved de to vises i fluid lydhastigheten.

Helium-3 er Fermi væske. Det koker ved en temperatur på 3,19 kelvin. Isotop superfluid i stand til å oppnå bare ved meget lave temperaturer (mange millikelvins) når det er tilstrekkelig tiltrekning mellom partiklene.

overflod av helium

Studie av begrepet overflod vitenskap skylder Akademikere Kapitse S. P. og Landau L. D. studere egenskapene til flytende helium i 1938, Sergei Kapitsa sa at nærmer seg det absolutte nullpunkt, mister væsken dens viskositet, i stedet for å herde.

Akademik konkluderte med at etter helium temperaturen faller under 2172 K, passerer materialet fra normal tilstand til en helt ny fase kalt helium-II. I denne fase føres materialet gjennom trange åpninger og kapillærer uten friksjon. En slik tilstand, og det har blitt kalt "overflod".

I 1941 Landau, fortsatte D. for å studere egenskapene til flytende helium, og utviklet teorien om overflod. For å forklare det, tok han en kvante-metoder, bruk av begrepet energi spekteret av eksitasjoner.

Bruk av helium

Element helium ble oppdaget i solspekteret i 1868. På jorden ble han oppdaget av William Ramsay i 1895, deretter studerte i lang tid og har ikke vært brukt i den økonomiske sfæren. I industrivirksomhet ble det brukt som drivstoff for luftskip under første verdenskrig.

Gass blir brukt aktivt for pakking i næringsmiddelindustrien, i den smelting av metaller. Geologer bruke den til å oppdage feil av jordskorpen. Flytende helium er hovedsakelig brukt som et kjølemiddel, er i stand til å opprettholde meget lav temperatur. Denne egenskapen er nødvendig for vitenskapelig forskning.

Det væske-kjøling brukes i kryogen elektrisk maskin, i scanning tunneling mikroskoper, medisinsk utstyr i NMR-tomografi, i partikkelakseleratorer.

konklusjon

Helium - en inert eller edelgass, utviser lav aktivitet i synergi med andre stoffer. I den periodiske tabell over grunnstoffene, er han nummer to, bak hydrogen. I naturen er det stoff i gassformig tilstand. Under visse forhold kan den flytte til andre stater av aggregering.

Hovedtrekket av flytende helium - superflytende og dens evne til ikke å krystallisere under normalt trykk, selv om temperaturen når absolutte nullpunkt. Egenskapene til stoffet isotoper varierer. Differ sine kritiske temperaturer, deres kokebetingelser, så vel som deres partikkel spinn verdier.