Течен хелиум: карактеристики и својства на материјалот

Хелиум се однесува на група на благородните гасови. Течен хелиум е најстудениот течност во светот. Ова е агрегатна состојба што има голем број на уникатни карактеристики, како што се superfluidity и суперспроводливост. Прочитајте повеќе за нејзините својства, ние учиме на.

гас хелиум

Хелиум - едноставен супстанција, е широко распространета во вселената е во гасовита состојба. Во периодниот систем, и второ тоа е веднаш по водород. Таа му припаѓа на инертен или благородните гасови.

Елементот нарекува «Тој». Со грчкиот јазик неговото име значи "Сонце". Првично се претпоставуваше дека овој метал. Сепак, се покажа дека тоа е едноатомен гас. Хелиум е вториот хемиски за леснотија, тоа нема вкус, боја и мирис. Тоа има најниска точка на вриење.

Под нормални околности, тоа е идеален гас. Исто така, гас, тоа е состојба во цврста и течна состојба. Нејзините инерција се манифестира во интеракција со ниска активност со други супстанции. Тоа е практично нерастворлив во вода. Во индустриски апликации што се произведува од природен гас, со одвојување на нечистотии од силна ладење.

Гас може да се опасни за луѓето. Зголемување на неговата концентрација во воздухот доведува до недостаток на кислород во крвта, што во медицината се нарекува аноксија. Откако во телото во големи количини, тоа предизвикува повраќање, губење на свеста, а понекогаш и смрт.

хелиум втечнување

Секое гас може да премине во течна агрегатна состојба во одредени услови. Втечнување е најчесто се користат во индустријата, како и во научните истражувања. За некои супстанции едноставно зголемување на притисокот. Други, како хелиум, во течна состојба се појавуваат само по ладење.

Ако температурата на гасот е над критичната точка, тоа нема да се кондензира, без оглед на притисокот. За критичната температура на точката на хелиум е 5, 19 Келвин, за тоа што 3He изотоп 3.35 прави К.

Течен хелиум е речиси совршен течност. Се карактеризира недостаток на површинскиот напон, вискозитет. По промената на притисок и температура, неговиот волумен останува иста. Течен хелиум има исклучително ниска тензија. Супстанцијата е безбоен и многу течности.

Својства на течен хелиум

На течен хелиум е едвај видлива, бидејќи лошо refracts светлосните зраци. Во одредени услови, што има својства на квантумот на течност. Поради ова под нормален притисок не е кристализиран дури и на температура од -273,15 Целзиусови (апсолутна нула). Сите други познати материјали зацврстуваат под такви услови.

Течност температура хелиум на која ќе почне да врие, е -268,9 степени Целзиусови. Физичките својства на своите изотопи се разликуваат значително. Така, хелиум-4 врие на температура од 4215 К.

Тоа е течност Бозе, се карактеризира со фаза транзиција на температура од 2.172 Kelvin и подолу. Фаза II се карактеризира не superfluidity и sverhteploprovodimostyu. На температура не пониска фаза I и II не се случи истовремено, при што двајцата се појавуваат во течност брзината на звукот.

Хелиум-3 е на Ферми течност. Тоа врие на температура од 3.19 Келвин. Изотоп superfluid можност да се постигне само на многу ниски температури (неколку millikelvins) кога има доволно атракција меѓу неговите честички.

superfluidity на хелиум

Студија на концептот на superfluidity науката должи академиците Kapitse С. П. и Ландау Л. Г. проучувањето на својствата на течен хелиум во 1938 година, Сергеј Kapitsa рече дека се приближува апсолутна нула, течноста ја губи својата вискозитет, наместо да се зацврстуваат.

Академик заклучи дека по температура хелиум падне под 2.172 K, материјал поминува од нормална состојба на целосно нова фаза се нарекува хелиум-II. Во оваа фаза на материјалот поминува низ тесните отвори и капилари без триење. Таквата состојба, и тоа се нарекува "superfluidity".

Во 1941 година, Ландау, Д. продолжи да учат на својствата на течен хелиум, и се развива теоријата на superfluidity. За да се објасни, тој зеде квантната методи, примена на концептот на енергетскиот спектар на надразнувања.

Употребата на хелиум

Елемент хелиум беше откриен во сончевиот спектар во 1868 година. На Земјата, тој бил откриен од страна на Вилијам Ремзи во 1895 година, а потоа студирал за долго време и не се користи и во економската сфера. Во индустриските активности што се користи како гориво за леталата за време на Првата светска војна.

Гас активно се користи за пакување во прехранбената индустрија, во топење на метали. Геолозите го користат за откривање на грешки на кората. Течен хелиум е главно се користи како ладење, е способен за одржување на многу ниска температура. Овој имот е потребно за научни истражувања.

течност за ладење се користи во употреба при ниски температури електрична машина, во скенирање тунелирање микроскопи, медицински помагала во NMR томографија, во акцелератори на честички.

заклучок

Хелиум - инертен гас или благороден, покажувајќи ниска активност во синергија со други супстанции. Во периодниот систем на хемиските елементи, тој е на второто место, зад водород. Во природата, суштината е во гасовита состојба. Под одредени услови, може да се преселат во други држави на агрегација.

Главната карактеристика на течен хелиум - superfluid и нејзината способност да не се кристализира под нормален притисок, дури и ако температурата достигнува апсолутната нула. Својства на изотопи на супстанцијата се разликуваат. Се разликуваат нивните критични температури, нивните услови вриење, како и нивните вредности спин честички.