Теплоемкость гелия

В политропном процессе, совершаемом количеством вещества гелия Пне = 2 кмоль, отводится количество теплоты 3000 кДж. Начальные параметры процесса = = 0,15 МПа, 4 — 227 °С конечная температура 127 °С. Молярная теплоемкость гелия 12,5 кДж/(кмоль-К). Определить показатель политропы, начальные и конечные параметры газа, изменение внутренней энергии и энтальпии, работу процесса и располагаемую работу, изменение энтропии. Изобразить процессы в координатах v, р п s, Т. [c.30]

Рис. 3.28. Теплоемкость гелия в области фазового перехода второго рода

Рис. 19. Изменение теплоемкости гелия в завнснмости от температуры на различных изобарах.

Добавление молекул гелия содействует поддержанию благоприятного распределения энергетических уровней. Высокая теплоемкость гелия способствует интенсификации охлаждения газовой смеси и дальнейшему увеличению выходной мощности [3]. [c.28]

Теория Л. Д. Ландау (1941,1944, 1947) объяснила не только эксперименты Капицы, но также ряд других явлений, происходящих в гелии II, которые были известны науке еще до открытия сверхтекучести. Среди этих явлений следует отметить аномально большую, теплоемкость гелия II, меняющуюся скачком в точке фазового перехода так называемый термомеханический эффект, заключающийся в том, что разность температур создает заметную разность уровней в двух сосудах, соединенных тонким капилляром движение тонкой пленки гелия II, обволакивающей стенки сосуда выше уровня жидкости в нем. Кроме того, теория Ландау предсказала ряд совершенно новых явлений, которые были действительно обнару- [c.650]

Для защиты дуги применяют инертные газы — гелий и аргон. Высокая теплопроводность и теплоемкость гелия способствуют созданию таких условий в зоне нагрева металла, при которых значительно повыщаются механические свойства сваренной трубы и улучшаются условия работы вольфрамового электрода. Существенным недостатком применения гелия является его повышенный расход вследствие низкой плотности. [c.379]

Добавление молекул Не к смеси СО2 и N2 содействует поддержанию благоприятного распределения энергетических уровней (т. е. преобладанию атомов, находящихся на верхнем энергетическом уровне). Высокая теплоемкость гелия способствует интенсификации охлаждения газовой смеси и дальнейшему увеличению выходной мощности. [c.113]

Рис. 5.4. Зависимость теплоемкости гелия от температуры при атмосферном давлении

В этих уравнениях, в отличие от рассмотренных в 8 уравнений гидродинамики, величина р не считается заданной, а является независимой величиной. Приближение ее к равновесному значению определяется уравнением (17.25). Коэффициент Л определяет величину поглощения звука вблизи 1-точки. Он просто связан с коэффициентами второй вязкости. По экспериментальным данным коэффициент Л имеет величину, приблизительно равную 15. Функцию о(р, 5, р ) принципиально можно определить из экспериментальных данных о зависимости теплоемкости гелия и р от температуры и давления вблизи Я-точки. Область применимости уравнений ограничена неравенством [c.105]

Теплоемкость гелия вблизи температуры перехода. [c.355]

Теплоемкость гелия вблизи Я,-точкн 355, 400 [c.404]

Теплоемкость гелия в интервале температур от О до 3000° С и в интервале давлений от 1 до 200 кгс/см может быть принята постоянной, а именно Ср=1,2403 ккал/(кг-° С). Погрешность значений теплоемкости при этом не более 0,2% [34]. Коэффи- [c.34]

Использование в качестве охладителя инертного газа гелия. Уже при давлении 4—5 МПа гелиевый теплоноситель обеспечивает хорошие условия теплоотвода и позволяет достичь объемной плотности теплового потока на уровне 6—8 кВт/л при сравнительно умеренной потере энергии на прокачку теплоносителя. Гелий как теплоноситель имеет по сравнению с другими газами ряд преимуществ высокую теплоемкость и теплопроводность, термическую и радиационную стойкость, химическую стабильность и инертность к конструкционным материалам, минимальное сечение поглощения нейтронов. [c.3]

Для того чтобы вычислить интегралы для Д и ДЯ в уравнениях (1-14) и (1-20), теплоемкость должна быть выражена в зависимости от температуры. Согласно табл. 2, теплоемкость одноатомного газа, например такого как гелий, аргон или неон, не зависит от температуры и равна 3 кал моль °К) при процессах при постоянном объеме и 5 кал моль °К) при процессах при постоянном давлении. Таким образом, для одноатомных идеальных газов [c.49]

Теплоемкость при постоянном объеме гелия не зависит от температуры и равна 3 кал/(моль °К). [c.51]

Фактически теплоемкости Ср и с гелия II при температурах, не слишком близких к -точке, близки друг к другу (ввиду малости коэффициента теплового расширения). Согласно известной термодинамической формуле в этих условиях близки друг к другу также и изотермическая и адиабатическая сжимаемости [c.724]

Теплоемкости (кал/°С) стального сосуда ( s) емкостью 150 см и газообразного гелия (Сн), находящегося в этом сосуде при давлении 100 атм [c.97]

Изображен ход по) аэа1шй термометра при измерении теплоемкости гелия. Стрелка указывает положение -точки. [c.789]

Модели структуры Не П. Открытие Х-точки и в особенности значительная аномалия теплоемкости П1)ивели к необходимости выяснения структуры жидкого гелия ниже этой температуры. Быстрое уменьшение энтропии пиже Х-точки, которое означает значительное увеличение упорядочения в Не II, стали связывать с фактом отсутствия у гелия тройной точкя. Существова1П1е Х-точки и ее связь со структурой гелия впервые обсуждал в 1932 г. Кеезом. Ои сравнил аномальный ход теплоемкости гелия с аномалиями теплоемкости, обнаруженными в аммониевых солях и твердом метане [32]. Рассмотрев возможные причины аномалии в гелии, а именно [c.798]

Подобным же образом можно интерпретировать и термомеханичоский эффект. Поскольку в этой модели температура какого-либо объема жидкого Не II определяется относительной концентрацией двух жидкостей, изменение этой концентрации проявляется либо как нагрев, либо как охлаждение жидкости. Аномалии теплоемкости гелия, возникающие при испарении конденсата Бозе—Эйннзтейна, соответствуют, по Тисса, тепловой энергии, необходимой для перевода атомов гелия из сверхтекучего в нормальное состояние. Когда одному из двух объемов жидкости, соединенных между собой капилляром, сообщается тепло, температура этого объема повышается, или, другими словами, в нем возрастает относительная концентрация нормальной компоненты. Это вынуждает сверхтекучую компоненту из другого сосуда перетекать по соединительному капилляру для того, чтобы выравнять возникшую разность концентраций (фиг. 20). Течение сверхтекучей части по капилляру не сопровождается диссипацией и происходит без сопротивления, течение же нормальной жидкости подвержено трению, и потому ее поток в достаточно узком капилляре будет пренебрен имо мал. Таким образом, в этом случае должен наблюдаться перенос гелия из холодного сосуда к подогреваемому, что и имеет место в действительности. Этот процесс подобен осмотическому давлению, причем роль полупроницаемой мембраны играет здесь капилляр или трубка, заполненная порошком. Очевидным следствием этого объяснения, принадлежащего Тисса, является предсказание обратного эффекта, состоящего в том, что при продавливании гелия через тонкий капилляр он должен обогащаться сверхтекучей компонентой и температура его должна падать. Следует отметить, что это предсказание действительно предшествовало открытию механокалорического эффекта, о котором шла речь ранее. [c.802]

Теплоемкость жидкости в этой модели состоит из двух частей, соответствующих энергетическим спектрам фононов и ротонов. При достаточно низких температурах возбуждаются только фононы они приводят к появлению члена с в законе теплоемкости. При повышении температуры в теплоемкость начинают вносить вклад и ротоны, поэтому подъем у кривой теплоемкости становится более крутым. Единственными измерениями теплоемкости гелия ниже 1 К, доступными в то время, были некоторые предварительные измерения Симона и Пикара. Как оказалось, значения теплоемкости, полученные при этих измерениях, намного превышали пстинные значения, по-.лученные впоследствии различными авторами. Это заставило Ландау высказать сомнения о возможности возникновения ротонных возбуждений при очень низких температурах. Как выяснилось в дальнейшем, использованные им данные по фононной энтропии гелия (полученные в 1940 г. А. Мигда-лом) находятся в прекрасном согласии с измеренными значениями. [c.807]

Спустя десять лет со времени проведения этой работы, появилось огромное количество как экспериментальных, так и теоретических работ по жидкому гелию. Был выяснен ряд спорных вопросов, и к нашим знаниям об этом явлении было добавлено множество новых подробностей. Глубже исследовался вопрос о критических скоростях и о возникновении трения, кроме того, изучались явления, связанные с вязкостью и со вторым звуком. Создается, однако, впечатление, что никаких новых открытий, которые можно было бы поставить в один ряд с перечисленными выше, сделано не было. Здесь, возможно, следует упомянуть о точных измерениях теплоемкости гелия ниже 1° К, которые проводили в 1952 г. Крамере, Васшери Гортер [52]. Они [c.810]

Процесс расширения гелия (Не) в турбине протекает адиабатно. Параметры гелия (fine == 4) на входе Pi = = 1 МПа и = 700 С давление за турбиной р = 0,1 МПа. Внутренний относительный к. п. д. турбины т)о,т = 0,86. Действительная (на лопатках) мощность турбины N = = 40 МВт. Определить температуру гелия на выходе из турбины и массовый расход гелия. Теплоемкость гелия 1Ср = 20,8 кДж/(кмоль-К). [c.26]

Исключение составляет гелий. При Т = 2,18 К теплоемкость жидкого 1елия резко возрастает, затем иптеисивио уменьшается (рис, 42). При повышении давления точка разрыва сдвигается в область более низких температур. Зависимость теплоемкости гелия от температуры напоминает букву X, поэтому появилось название Я-переход ,который как бы разделяет гелий на состояния Не (I) н Не (II) (см. рис. 37). [c.151]

При прочих равных условиях гелий имеет значительно большие тепловые перепады в турбомашинах по сравнению с азотом, так как теплоемкость гелия в четыре-пять раз выше, чем у азота. При одинаковых окружных скоростях на среднем диаметре обло- [c.54]

Зная скорость второго звука, энтропию, которая была измерена в экспериментах Капицы (1941), а также теплоемкость гелия II, В. П. Пешков (1946) определил температурную зависимость нормальной компоненты, которая в пределах точности эксперимента совпала с данными Э, Л. Андроникашвили (рис, 4). [c.670]

Простая модель электронного газа, созданная Друде в 1900 г., успещно предсказала законы Ома и Видемана — Франца. Однако она не объяснила зависимость электропроводности от температуры, а также магнитные свойства и малую величину электронной теплоемкости по сравнению с классическим значением 3/ . В настоящее время ясно, почему удельное сопротивление особо чистых металлов падает от типичного для комнатных температур значения 10 мкОм см до значения менее 10 з мкОм -см при температуре жидкого гелия в то время как удельное сопротивление концентрированного сплава падает всего в два раза в том же диапазоне температур. Поведение полупроводников также хорошо понято удельное сопротивление экспоненциально возрастает при уменьшении температуры, и при очень низких температурах чистые полупроводники становятся хорошими диэлектриками. Добавка в образец полупроводника небольшого количества примесей чаще всего существенно уменьшает удельное сопротивление (в противоположность чистым металлам, в которых наличие примесей ведет к увеличению удельного сопротивления). [c.187]

Экснансионный метод ожижения пригоден только в том случае, когда теплоемкость сосуда С меньше теплоемкости находяш,егося в нем газа. Это условие выполняется лишь при очень низких температурах, когда теплоемкость твердых тел становится малой. Поэтому экснансионный метод применяется практически только для ожижения водорода п гелия. Этим и объясняются неудачи Кальете в его опытах по ожижению кислорода. В табл. 15, по данным Пикара и Симона [2И], приведены значения теплоемкости стального сосуда объемом 150 см , рассчитанные на давление 100 атм и теплоемкости такого же количества гелия при том же давлении для двух температур. Из таблицы видно, что при более низкой температуре (10° К) теплоемкость сосуда пренебрежимо мала, т. е. почти весь холод, получаемый при расширении, идет на охлаждение газа. При более высокой температуре наблюдается обратная картина. [c.97]

Характеристическое тепловое сопротивление или тепловое сопротивление, обусловленное процессами переброса. Изменение х быстрее указывающее на наличие процессов переброса, было обнаружено Берманом в кварце ) и сапфире [39], в очень чистых щелочногалоидных соединениях [51 ] и рутиле (частное сообщение). В твердом гелии оно было найдено Уилксом, Уэббом и Уилкинсоном [42—45], а в висмуте—Уа11том и Вудсом [121] (см. п. 23). Для случаев алмаза [43, 46] и германия [50, 121] есть лишь указания на возможность таких процессов. Твердый гелий вызывает особый интерес, ибо, меняя плотность, можно изменять в и, следовательно, сравнить зависимость х от в с теоретической (9.13). Такое сравнение может быть лишь весьма грубым, так как множитель e " - преобладает над множителем (в/Г) и, кроме того, теория в ее современной форме не дает каких-либо определенных выводов относительно величины а. Для различных образцов гелия теплоемкость х может быть выражена в виде универсальной функции [c.249]

Казимир, де-Хааз и де-Клерк [59] выполнили эксперименты с образцом из ие очень чистого материала. Они ограничились областью температур, в которой еще справедлив закон Кюри [у(У ) = 1] и в которой штарковская теплоемкость иропорциопальна 1/Т , т. е. температурами выше 0,5° К. Размагничивания производились от точки кипения жидкого гелия. При этих температурах теппоемкость решетки дает еш,е существенный вклад в энтропию соли, так что энтропия могла быть получена по эксперименталь-пым данным с достаточной точностью. Результаты измерений показаны нш [c.483]

Недавно Кападнис измерил теплоемкость в области температур жидкого гелия и нашел значение S = 0,000424 ( К) с небольшими отклонениями при самых высоких температурах. Эти результаты пока еще не опубликованы. Де-Хааз, Казпишр и де-Клерк повторили своп эксперименты с более чистым образцом в форме эллипсоида из иороигка с фактором заполнения 0,66. Размагничивания производились от 1,16° К результаты приведены в табл. 7. Коэффициент Л в выражении для теплоемкости [см. (38.22)] [c.484]

Если ввести поправки, определяемые формуло (42.1), то оказывается, что теплоемкость при температурах выше 0,2° К подчиняется закону l/T . Де-Клерк нашел T /R = G,8-10 , по Гарретту же T /R - 6,0-10 . Эксперименты Бийла [171], посвященные изучению парамагнитной релаксации в области температур жидкого гелия, дали = 5,4.10 Бензи и Кук [c.491]

Первые эксперименты по размагничиванню были выполнены Эшми-до1[ [175], который измерил теплоемкость, используя нагревание образца с помощью у-лучей. Помимо увеличения теплоемкости при самых низких температурах, подобного тому, которое наблюдается в медно-калиевом сульфате, был найден максимум вблизи 1° К, который не удалось объяснить. Наличие этого максимума было подтверждено Дайкэртсом [183], выполнившим измерения теплоемкости в области температур жидкого гелия. [c.493]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...