Гело абсолютно твердое

Модель соударения абсолютно твердых гел предполагает, что удар мгновенный и изменение скоростей двух тел описывается гипотезой Ньютона [c.165]

В твердое состояние гелий переходит при сжатии до давления около 20 бар при давлении около 10 бар гелий остается жидким до сколь угодно близких к абсолютному нулю температур (рис. 5.15). [c.178]

Наиболее низкие температуры соответствуют использованию водорода (Т = ЗЗК) и гелия (T,j = 5,2К). При давлении в 10 Па гелий сжижается при температуре около 4 К, а при охлаждении до температуры около 2 К испытывает фазовое превращение второго рода, переходя в жидкий гелий И, обладающий необычными свойствами. В твердое состояние гелий переходит при сжатии до давления 20-10= Па при давлении 10-10 Па гелий остается жидким до сколь угодно близких к абсолютному нулю температур (рис. 4.10). [c.295]

Планком было высказано предположение, что при температуре абсолютного нуля энтропия всех веществ в состоянии равновесия обращается в. нуль, т. е. 5 о = 0. Так как все. обычные газы, находящиеся при неисчезающе малых давлениях, конденсируются-значительно ранее, чем достигается температура Т = О, то утверждение Планка относится, по существу, к конденсированным системам, т. е. к твердым и жидким телам, причем из последних только гелий П остается жидкостью вплоть до Г = О, а все другие переходят в твердое состояние при более высоких температурах. [c.89]

Аналогичное сопротивление обнаружено при охлаждении каналов жидкими металлами [4, 5]. При этом интенсивность теплообмена существенно (почти вдвое, согласно эксперименту) снижается. Так как с ростом температуры на передний план выступает передача энергии при соударениях носителей тепла с границей раздела [2], то в случае теплообмена стенки с жидким металлом ударный механизм передачи тепла окажется определяющим. В отличие от [2], где можно было пренебречь плотностью гелия по сравнению с плотностью твердого тела и рассматривать теплообмен при температурах, близких к абсолютному нулю, для жидких металлов необходимо учесть, что их плотность и температура сравнимы по величине с плотностью и температурой Дебая твердого тела. Поэтому для них необходимо провести специальный расчет ударного механизма теплообмена. [c.9]

В изотопах гелия Не и Не при абсолютном нуле очень существен квантовый эффект нулевых колебаний, характеризующийся определенным значением кинетической энергии. Поэтому Не и Не не затвердевают при нулевом давлении даже при абсолютном нуле. Среднее отклонение атома Не от равновесного положения при абсолютном нуле составляет примерно 30—40% от расстояния между ближайшими соседями [4]. Как мы увидим далее, чем тяжелее атом, тем меньшую роль играют эффекты нулевых колебаний. Если пренебречь эффектом нулевых колебаний, то можно, используя радиус 0 и уравнение (3.15) (см. ниже), рассчитать значение молярного объема для твердого гелия и получить значение 9 см /моль, в то время как для жидких, Не и Не наблюдаются значения 27,5 и 36,8 см моль соответственно. Таким образом, для того, чтобы получить представление об основном (наинизшем) состоянии гелия, необходимо учитывать нулевые колебания атомов. [c.117]

Единственным веществом, остающимся жидким при абсолютном нуле, является гелий, который рассматривается в гл. 18. В гл. 18, 3, показано, что вблизи абсолютного нуля плотность состояний для жидкого гелия качественно не отличается от плотности состояний твердых тел. Следовательно, третий закон термодинамики для жидкого гелия также выполняется. [c.213]

Подавляющее большинство жидкостей при понижении температуры переходит в твердое состояние задолго до того, как начинают проявляться квантовые эффекты. Поэтому для большинства жидкостей вопрос о том, насколько важную роль играют фононные возбуждения, не имеет практического значения. Единственным исключением является жидкий гелий, который остается жидким вплоть до температуры абсолютного нуля. Следовательно, очень важно выяснить, можем ли мы при очень низких температурах описывать жидкий гелий как газ фононов и только таким образом. Эксперименты показывают, что это действительно так для жидкого Не , но не для жидкого НеЗ. С точки зрения теории ) причина лежит в том, что атомы Не подчиняются статистике Бозе. [c.287]

Гелий — элемент, необыкновенный во многих отношениях ). Исторически он был открыт на Солнце раньше, чем был обнаружен на Земле. Физически он обладает исключительным свойством оставаться жидким при очень низких температурах. Экстраполяция имеющихся наблюдений показывает, что он должен оставаться жидким и при абсолютном нуле температуры. Твердая фаза гелия может существовать только при наличии внешнего давления не менее 25 атм. [c.414]

VI. Аксиома затвердевания. Если деформируемое тело находится в равновесии, то равновесие его вез изменения системы приложенных сил не нарушится от наложения на точки тела дополнителышх связей, включая превращение деформируемого тела в абсолютно твердое. С помощью этой аксиомы устанавливается, в частности, связь между условиями равновесия сил, приложенных к твердому и деформируемому гелам. Из аксиомы следует, что условия равновесия сил, приложенных к твердому гелу, необходимы и для равновесия деформируемого тела. Но условия равновесия сил, пршюженных к твердому телу, не являются достаючными для равновесия деформируемого тела. [c.15]

При абсолютном нуле, а практически уже ниже 1,5° К процессы плавления и затвердевания гелия ие похожи на обычно наблюдаемые процессы. Гелий ие затвердевает при одном лишь охлаждении. Чтобы перевести гелий в твердую фазу, необходимо приложить к нему некоторое давление. Фазовое превращение при этом становится чисто ыехаиическпм процессом, при котором не происходит никаких тепловых изменений. [c.788]

Ранее мы выяснили, что конденсация атомов (или ионов и электронов) приводит к понижению энергии системы и является вследствие этого энергетически выгодным процессом. Поэтому в невозбужденном состоянии при предельно низких температурах все тела находятся в конденсированном состоянии, причем, за исключением гелия,—это твердые кристаллические тела. Гелий при нормальном давлении — жидкость, но при давлении в 30 кбар он также становится кристаллом. Существуют различные подходы к объяснению самого факта существования в твердом теле периодического расположения атомов (трансляционной симметрии). Так, согласно теореме Шенфлиса, всякая дискретная группа движений с конечной фундаментальной областью (т. е. элементарной ячейкой) имеет трехмерную подгруппу параллельных переносов, т. е. решетку [22]. Можно объяснять необходимость существования кристаллической решетки, а в конечном счете и вообще симметричного расположения атомов, исходя из третьего закона термодинамики. Согласно этому закону, при приближении к абсолютному нулю температуры энтропия системы должна стремиться к нулю. Но энтропия системы пропорциональна логарифму числа возможных комбинаций взаимного расположения составных частей системы. Очевидно, любое не строго правильное расположение атомов влечет за собой большое число равновозможных конфигураций атомов и приводит к относительно большой энтропии, и только строго закономерное расположение атомов может быть единственным. Поэтому равная нулю энтропия совместима только со строго повторяющимся взаимным расположением составных частей тела [1]. Иногда симметричность расположения атомов в кристалле объясняют исходя из однородности среды. [c.124]

Принцип независимости действия сил, широко применяемый в те-зретической механике для абсолютно твердых тел, к деформируемым гелам применим лишь при следующих двух условиях [c.9]

Однако ниже этой температуры давление затвердевания быстро приближается к постоянному значению. Для объяснения такого поведения существуют три возможности 1) Разность энтропий между жидким и твердым Не при - 0,5° К становится равной нулю вследствие фазового превращения в жидкости. 2) Тепловой контакт между солью и Не при этой температуре нарушается. Поскольку в этом эксперименте тепловой контакт осуществлялся в основном газообразным гелием, эта возможность не исключена (см. п. 68). 3) Если кривая давлений затвердевания имеет минимум, то методом закупоривающегося капилляра с понижением температуры ниже температуры минимума можно продолжать регистрировать давление в минимуме [170], так как при понижении температуры место закупорки образуется в капилляре выше—как раз в том месте, где температура равна температуре минимума. Померапчук [283] показал, что на кривой плавления должен наблюдаться минимум, если ориентация ядерных снпиов в твердом Не происходит при значительно более низкой температуре, чем в жидком Не Чтобы сделать выбор между этимп тремя возможностями, требуются дополнительные исследования. Однако нз рассмотрения фиг. 108 ясно, что давление плавления при абсолютном нуле положительно, так что стабильной фазой является жидкая фаза подобно тому, как это имеет место в случае Не. [c.577]

Позднее было сделано много тщательных измерений по установлению диаграммы энтропии и диаграммы состояния жидкого гелия, которые будут подробно рассмотрены ниже. Проведенные работы не содержат каких-либо новых открытий, однако они подчеркивают значение условий фазового равновесия при низких температурах между жидким и твердым гелием. Согласно третьему закону термодинамики, энтропия жидкой фазы, так же как и твердой, при абсолютном нуле должна обращаться в нуль. Х-аномалия в теплоемкости указывает на очень быстрое убывание энтропии в интервале нескольких тысячных градуса ниже Х-точки. Независимо от того, каким путем устанавливается упорядочение в этой области (что само по себе является чрезвычайно интересным вопросом), убывание энтропии должно сказаться на форме кривой плавления. Изменение давления плавления с температурой, согласно уравнению Клаузиуса — Клапейрона, равно отношению изменения энтропии к изменению объема. При исчезновении разности энтропий между жидкой и твердой фазами это отиошепие обращается в нуль. Поэтому, как было указано Симоном [13], изменение в наклоне кривой плавления тесно связано с явлением Х-иерехода, так как при этих температурах энтропия жидкости падает до значений, близких к энтропии твердой фазы. [c.788]

В соответствии с ГОСТ 27674—88 изнашивание классифицируется как процесс отделения материала с поверхности твердого тела и (или) увеличения его остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и (или) формы гела. В результате изнашивания возникает износ, определяемый в абсолютных или относительных единицах. В абсолютных единицах износ определяется по потере массы путем взвешивания, уменьшению линейных размеров, изменению объема детали. Износ, отнесенный к пути трения, объему выполненной работы, работе трения и т. д., является показателем интенсивности изнашивания. Износ, отнесенный ко времени процесса трения, определяет скорость изнашивания. [c.131]

Из уравнений (66) — (68) следует, что для вычисления 5т, Нт—Яо и От—Яо надо знать истинную теплоемкость вещества от О до Т° К. Однако на практике невозможно производить измерения Ср на всем интервале до 0° К. Обычно нижний предел таких измерений находится при 12—14°К (температура твердого водорода), иногда измерения теплоемкости продолжают до 4—5° К (температура жидкого гелия). Термодинамические функции при самой низкой из достигнутых температур вычисляют, экстрополируя кривую Ср—Т к абсолютному нулю (см. гл. 14, 1). Поскольку абсолютные величины термодинамических функций даже при 12—14° К невелики (по сравнению с их значениями, например, при температуре 298, 15° К), погрещность, связанная с экстраполяцией, вносит относительно небольшой вклад в величины термодинамических функций при высоких температурах- [c.239]

В силу специфических причин граница раздела твердых и жидких сред обладает в некоторых случаях контактным термическим сопротивлением, которое проявляется в виде температурного скачка на границе. Наличие такого скачка при теплообмене между твердым телом и жидким гелием И было установлено Капицей [1]. Теория эффекта Капицы разработана Халатниковым [2, 3], который показал, что при температурах, близких к абсолютному нулю, доминирующим механизмом теплообмена является излучение (поглощение) звуковых квантов с колеблющейся поверхности твердого тела. [c.9]

В настоящей работе нами исследована теплопроводность соединений СизАз8е4 и Сиз8Ь8е4 в твердом и жидком состояниях в температурном интервале 30 750° С, включая область плавления. Измерения проводились абсолютным методом [8] в стационарном тепловом режиме в атмосфере гелия на поликристаллических образцах. Образцы сплавлялись в кварцевых ампулах, откачанных до 10 мм рт. ст. в течение 8 суток, и отжигались при температуре /з температуры плавления. Фазовый состав контролировался рентгеновским и структурным анализами. [c.101]

Явление сверхпроводимости было открыто голландским физиком Камерлинг-Оннесом в 1911 г. Однако его звездный час наступил еще 10 июля 1908 г. Именно в этот день Камерлинг-Оннес получил жидкий гелий, охладив его до температуры 4,2 К. Наконец-то сбылось пророчество Лавуазье покорился последний природный газ. Камерлинг-Оннес сделал неудачную попытку получить твердый гелий, позволив жидкости испаряться под пониженным давлением. Позже стало ясно до абсолютного нуля оставался всего лишь. .. одта градус. [c.98]

Казалось, миф о существовании постоянных газов окончательно рухнул. Однако к тому времени стало известно о существовании на Земле еще одного газа — гелия. Этот газ оказался наиболее трудно сжижаемым. Только через 10 лет после получения жидкого водорода был, наконец, ожижен и гелий. Его ожижение произвел Г. Камерлинг-Оннес ъ Голландии в 1908 г. С получением жидкого гелия была достигнута температура, всего на 4 К отличающаяся от абсолютного нуля. В этом же эксперименте Камерлинг-Оннес попытался получить и твердый гелий. Использовав ваккуумирование парового пространства над жидкостью, он понизил давление до 0,01 атмосферного. Однако твердый гелий так и не был получен. В то время еще не было известно, что гелий не имеет тройной точки, и его превращение в,твердую фазу возможно при давлении не ниже 2,5 МПа (при Г<1,5 К). В 1909 г. Камерлинг-Оннесу удалось еще снизить давление над жидкостью и таким образом достигнуть температуры жидкого гелия сначала в 1,38 К, а затем ив 1,04 К- Дальнейшее понижение температуры было приостановлено тем, что существовавшие в то время вакуум-насосы не позволили создать большее разрежение. Но штурм низких температур продолжался. [c.6]

Позже, в 1898—1900 гг. охлаждение вакуумирова-нием парового пространства широко применялось Дж. Дьюаром в процессах получения жидкого и твердого водорода. При попытке получить твердый гелий Г. Камёрлинг-Оннес в 1909 г. достиг вакуумированием парового пространства температуры жидкого гелия всего на один градус выше абсолютного нуля. [c.14]

Поэтому наиболее широкое распространение получили инертные газы и их смеси. Система энергетических уровней газовых цред значительно проще, чем система атомов, введенных в кристаллическую решетку твердотельных активных веществ. Безызлучатель-ные переходы имеют меньшее значение, чем в твердых телах, однако для перевода активного вещества в возбужденное состояние не имеет смысла пользоваться излучением источника, имеющего спектр абсолютно черного тела, поскольку газ поглощает только иа отдельных линиях. Для возбуждения применяют два других метода возбуждение электронными ударами, и передача возбуждения при столкновении атомов. Первый газовый оптический квантовый генератор, разработанный в 1960 г. [9, 34], имел в качестве активного вещества смесь газов гелия и неона. На их примере и рассмотрим принцип работы газового активного вещества. Схема энергетических уровней показана на рис. 2.3. В газовой смеси электрический разряд, который возбуждает атомы гёлня и переводит их с основного энергетического уровня на уровень 2 5. Поскольку в газовом разряде происходят постоянные столкновения одних атомов с другими, то имеется определенная вероятность столкновения возбужденных атомов гелия с невозбужденными атомами неона, в результате которого атомы гелия передают свою энергию атомам неона, а сами возвращаются в основное состояние. Атомы неона вследствие увеличения внутренней энергии переходят из основного состояния на уровень 25, который, как это хорошо видно на рисунке, состоит из четырех подуровней. Поскольку перераспределение энергии при столкновении двух частиц происходит с минимальным изменением общей внутренней энергии, то атомы неона переходят в основном именно на уровень 2 5, а не на уровень 2Р или 15. Поэтому возникает инверсная населенность уровней 25 и 2Р. Суммарное число этих уровней сорок, но правилами отбора разрешены только тридцать переходов с уровней 25 на уровни 2Р. На пяти из этих переходов было получено стимули- [c.32]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...