Гелий в жидком состоянии

Гелий в жидком состоянии 54 Геологические сбросы и сдвиги 251 [c.637]

Таблица 24 Вязкость гелия в жидком состоянии

Наддув бака окислителя осуществляется газообразным гелием. Гелий в жидком состоянии хранится в шаровых баллонах, расположенных в баке горючего, и пе- [c.200]

Переход жидкого гелия в сверхтекучее состояние. В жидком гелии Не при температурах ниже Т = 2,19 К обнаруживаются необычные свойства. Если измерять вязкость гелия методом протекания через щели, то она оказывается равной нулю. При измерениях же этой вязкости методом крутильных колебаний дисков ее величина оказывается конечной, хотя и меньшей, чем в Не выше Гх (Hel). Эти и некоторые другие свойства Не ниже 7 достаточно хорошо объяснены в рамках двухкомпонентной модели, согласно которой ниже Т Не состоит из нормальной компоненты, ведущей себя как обычная жидкость, и особой сверхтекучей компоненты. Первая их этих компонент объясняет опыты с крутильными колебаниями, вторая — с протеканием через щели. Измерение теплоемкости вблизи Тх выявили ее Х-образный характер. Таким образом, Т>. оказалась температурой фазового перехода, причем II рода.. [c.261]

Два вещества 4Не и ЗНе не имеют традиционной тройной точки и остаются в жидком состоянии при уменьшении давления до Г- 0. При откачке паров из сосуда с жидким гелием давление паров над зеркалом снижается экспоненциально с уменьшением темпе- [c.330]

Сплавы приготовляли во всем интервале концентраций дуговой плавкой в атмосфере очищенного гелия, при этом Sn нагревался почти до температуры кипения. Продолжительность выдержки в жидком состоянии - не более 2-5 мин. [c.125]

Совершенно особое место в теории теплообмена занимает теплоотдача к жидкому гелию, находящемуся в сверхтекучем состоянии. Основной изотоп гелия Не сохраняется в жидком состоянии вплоть до температуры абсолютного нуля. При этом существуют два фазовых состояния жидкого гелия, которые принято называть Не-1 и Не-П. На / , Г-диаграмме (рис. 5.40) эти две фазы разделяет Х-линия. Она имеет общую точку (Х-точка) с кривой насыщения с координатами = 2,172 К,р) = [c.355]

Кроме упомянутых, нередко встречаются переходы между двумя различными фазами твердого вещества, связанные, например, с изменением кристаллической структуры вещества, с образованием или распадом твердых растворов, с изменением магнитных свойств и т. д. Известны фазовые переходы и в жидком состоянии (например, переход в жидком гелии при 2,19°К). [c.234]

Диаграмма состояния. Строение сплавов иттрия с титаном изучали в работах [1—8]. В этих работах, выполненных методами термического [3, 4, 6], микроструктурного [I—6, 8] и рентгеновского [4] анализов, а также путем измерения твердости 1, 3, 4, 6], электросопротивления [4, 5] и определением температуры плавления [5], было согласно установлено, что иттрий и титан полностью смешиваются в жидком состоянии, а при затвердевании образуют эвтектическую смесь двух ограниченных твердых растворов. Сплавы приготовляли плавкой в дуговой печи в атмосфере гелия [3, 4, 6] или аргона [5]. [c.776]

Рассмотрим подробнее переход тел из жидкого состояния в газообразное при 1 ат, т. е. приблизительно при том давлении, которое имеет окружающий нас воздух на уровне моря. Как было уже сказано, вода превращается в газообразное состояние в этом случае при 100° С (точнее при 99,1°С) если у водяного пара, имеющего температуру 100° С, отнимать тепло, то этот пар можно превратить в воду. Другая жидкость, например эфир, кипит при 35° С, если находится под давлением 1 ат. Газообразный эфир при 35° С можно путем отнятия теплоты парообразования превратить в жидкость. Чтобы перевести в жидкость газ аммиак, применяемый в холодильных установках, приходится, если он находится под атмосферным давлением, сначала охладить его до температуры минус 33,5° С, азот, составляющий большую часть воздуха, до минус 196° С, кислород — до минус 183° С, а гелий — до минус 269° С. Из приведенных данных мы видим, что одни газы (водяной пар, эфир) при атмосферном давлении легко переходят в жидкое состояние, а другие (кислород, азот, гелий) — с трудом и для этого требуются особые условия. [c.39]

Применяемые для сварки газы хранят, транспортируют и используют в стальных баллонах, в которых они находятся под давлением 15 МПа. Баллоны— это стальные цилиндрические сосуды с днищем и горловиной, в которой сделано конусное отверстие с резьбой, куда ввертывается вентиль. Вентиль закрывают металлическим колпаком на резьбе, предохраняющим вентиль от повреждения при транспортировке. Наиболее распространены баллоны объемом 0,04 м . При давлении газа 15 МПа баллон вмещает примерно 6 м газа. Исключением являются сжиженные или растворенные газы углекислый газ, ацетилен, пропан-бутан. Углекислый газ заполняют и транспортируют в баллонах в жидком состоянии под давлением 5—6 МПа летом в баллон объемом 0,04 м заливают 0,025 м жидкой углекислоты, а зимой 0,03 м . При испарении в процессе работы из этого количества жидкого СОг получается соответственно 12,6 и 15,12 м газа. При газификации углекислоты, поставляемой в баллонах, между баллоном и редуктором устанавливают подогреватель, предохраняющий от образования пробок из твердого СОг. Согласно требованиям ГОСТа, баллоны для газа в целях быстрого опознания их содержимого и для предотвращения коррозии окрашиваются в разные цвета и имеют надписи. Кислородный баллон окрашивают в голубой цвет, ацетиленовый — в белый, баллоны для углекислого газа, азота и воздуха — в черный цвет с соответствующей надписью желтой краской, для аргона — в серый цвет с зеленой надписью, для гелия — в коричневый цвет с белой надписью, для водорода — в темно-зеленый цвет с красной надписью. [c.151]

До открытия критического состояния газы пытались переводить в жидкость одним только сжатием. Таким методом многие газы (азот, гелий, кислород, водород и др.) обратить в жидкость не удавалось. Изучение критического состояния вещества показало, что сжатием газ можно перевести в жидкое состояние только в том случае, если его температура ниже критической. В связи с этим понятно, что, поскольку опыты по сжижению указанных выше газов проводились ранее при комнатной температуре, а их критические температуры гораздо ниже 0°С, все эти попытки не имели успеха. [c.26]

Ориентированный слой образуется, когда масло (или лак) находится еще в жидком состоянии при его затвердевании, т. е. при переходе золя в гель, этот ориентированный слой стабилизуется на поверхности изделия, в результате чего происходит прилипание. [c.215]

Переход металла из твердого состояния в жидкое сопровождается изменением его свойств. Объем большинства металлов при плавлении увеличивается на 2—4%. У некоторых металлов (висмут, гелий) объем при плавлении уменьшается. Относительно небольшое увеличение объема у большинства металлов при плавлении означает, что в жидком состоянии при температурах, близких к точке плавления, атомы их образуют построения с плотной упаковкой. [c.71]

Имеются две качественные причины, в силу которых гелий остается в жидком состоянии а) молекулярные взаимодействия между атомами гелия слабы, так как Не является инертным газом б) гелий обладает наименьшей атомной массой среди всех инертных газов. Вследствие этого движение атомов гелия, соответствующее нулевой энергии, настолько существенно, что локализация атомов в узлах кристаллической решетки невозможна. Чтобы лучше понять эти причины, рассмотрим подробнее некоторые факты. [c.416]

В заключение главы мы коротко рассмотрим ряд глубоких и тонких доводов, высказанных в первую очередь в работах Ландау [7]. Эти доводы а) объясняют, почему приближение независимых электронов оказалось столь успешным, несмотря на значительное электрон-электронное взаимодействие, и б) показывают, каким образом во многих случаях (и особенно при вычислении кинетических коэффициентов) можно качественно учесть эффекты электрон-электронного взаимодействия. Подход Ландау известен как теория ферми-жидкости . Первоначально он предназначался для описания изотопа гелия с массовым числом 3, находящегося в жидком состоянии, но в настоящее время его все шире применяют в теории электрон-электронного взаимодействия в металлах ). [c.344]

Однако применение водорода в качестве рабочего вещества лазерных двигателей связано с некоторыми трудностями (потери удельного импульса, так как при истечении из сопла водород не успевает рекомбинировать при давлениях порядка 10 кПа коэффициент поглощения оказьшается низким малая плотность в жидком состоянии). В качестве альтернативного рабочего вещества иногда рассматривается гелий. [c.175]

Рабочие тела для ядерных ракетных двигателей должны выбираться среди тех элементов или сложных веществ, которые в газообразном состоянии имеют низкий молекулярный вес при высокой температуре. Очевидно, что выбор нужно делать среди таких элементов, как водород, гелий, литий, бериллий и их диссоциирующих соединений — различных углеводородов и гидридов. Представляют также интерес легко диссоциирующие соединения азота и водорода, а также некоторые из спиртов. Рассмотрение точки плавления этих материалов сразу практически исключает из их числа литий и бериллий. Кроме того, чистый литий является сильным поглотителем нейтронов, а бериллий сравнительно дорог (от 10 до 50 долларов за фунт) таким образом, ни один из этих двух материалов не представляет интереса, даже если они могут существовать в виде жидких соединений. Очень трудные криогенные проблемы, связанные с получением и хранением жидкого гелия, делают нежелательным его использование в качестве топлива. Список потенциально полезных материалов уменьшается до одного элемента — водорода и его соединений. В широких пределах применимы четыре жидких топлива, а именно водород, аммиак, этиловый спирт, пропан. Некоторые физические свойства этих веществ в жидком состоянии даны в табл. 15.1. [c.511]

Благодаря значит, подавлению теплового движения атомов при Н. т, удалось обнаружить большое число макроскопич, явлений, имеющих квантовую природу существование гелия в жидком состоянии вплоть до абс. нуля темп-ры (ОК), сверхтекучесть, сверхпроводимость и др. При Н. т. состояние твёрдого тела можно рассматривать как упорядоченное состояние, соответствующее ОК, но с учётом влияния газа элементарных войбун дений — квааичастиц. Введение разл. типов квазнчастиц фононы, дырки, магноны и др.) позволяет описать многообразие свойств веществ при Н. т. [c.350]

Благодаря значит, подавлению теплового движения атомов при Н. т, удалось обнаружить большое число макроскопич, явлений, имеюпщх квант, природу существование гелия в жидком состоянии вплоть до абс, нуля темп-ры (О К), явления сверхтекучести, сверхпроводимости и др. При Н, т, состояние тв. тела можно рассматривать как упорядоченное состояние, соответствующее О К, но с учётом влияния газа элем, возбуждений — квазичастиц. Введение разл. типов квазичастиц [фононы, дырки, магноны и др.) позволяет описать многообразие св-в в-в при И. т. Термодинамич. св-ва газа квазичастиц определяют наблюдаемые макроскопич. равновесные св-ва в-ва. В свою очередь, методы статистич. физики позволяют вычислить св-ва газа квазичастиц из характера связи их энергии и импульса [дисперсии закона), устанавливаемого на базе изучения теплоёмкости, теплопроводности и др. тепловых и кинетич. св-в тв. тел при Н. т. На основе закона дисперсии магнонов удалось объяснить температурную зависимость намагниченности ферро- и антиферромагнетиков. Установление закона дисперсии эл-нов в металлах позволило объяснить ряд низкотемпературных св-в металлов (см. Гальваномагнитные явления, Де Хааза — ван Алъфена эффект, Циклотронный резонанс). Н, т. широко [c.468]

Интерес к области очень низких температур был вызван в основном желанием ожижить так называемые постоянные газы. Водород был впервые ожижен еще в 1898 г., но прошло более 10 лет, прежде чем Камерлинг-Он-несу и его сотрудникам в Лейденском университете удалось перевести в жидкое состояние гелий. Только спустя 15 лет жидкий гелий стали производить также и в других местах. После 1930 г. в связи с развитием новых областей техники все больше и больше институтов начали устанавливать аппараты для ожижения гелия. В настоящее время жидкий гелий регулярно получают примерно в ста научных лабораториях п в таком количестве, которое показалось бы фантастическим несколько лет назад. [c.125]

Напомним, что в результате систематических исследований свойств газов Камерлинг-Оннесу в Лейдене в 1908 г. удалось впервые перевести в жидкое состояние гелий. При атмосферном давлении гелий кииит ирп 4,2°К, но его температура легко может быть понижена до 1° К путем откачки. Интенсивная работа в этой новой области быстро привела к ряду важных открытий, напболее значительным из которых было открытие сверхнроводи- [c.155]

Фононы. Когда было выяснено, что гелий даже при абсолютном нуле будет оставаться в жидком состоянии, рядом авторов стал обсуждаться вопрос о тепловых возбуждениях в этой жидкости вблизи абсолютного нуля. Обычно допускается, что, хотя вместе с продольными волнами могут также существовать и волны сдвига, только волны перного типа возбуждаются при самых низких температурах. Нами уже рассказывалось о различных попытках экспериментального определения вклада 4)ононов в тепловую энергию жидкого гелия. Этот вклад можно опенить по теории Дебая по известной скорости первого звука или сжимаемости гелия. На основании этой теории имеем для энергии [c.877]

В 191 г. нидерландский физик X. Камерлинг-Оннес, незадолго перед тем (в 1908 г.) впервые получивший жидкий гелий (гелий был последним газом, который до того еще не удавалось перевести в жидкое состояние), исследовал электропроводность металлов при гелиевых температурах (температура сжижения гелия при нормальном давлении около 4,2 К еще более низкие температуры могут быть получены при испарении жидкого гелия). При этом Ка-мерлинг-Оннес сделал поразительное открытие он обнаружил, что при охлаждении до температуры, примерно равной температуре сжижения гелия, сопротивление кольца из замороженной ртути внезапно, резким скачком падает до чрезвычайно малого, не поддающегося измерению, значения. [c.205]

Кеезому принадлежит капитальный труд Гелий . В этой книге собрано все, что знали о гелии,— от истории его открытия до свойств в жидком состоянии. [c.152]

W SO 80 30 35 Ш строена диаграмма состояния системы. Сплавы выплавляли в дуговой печи из йодидного тория чистотой 99,95% и иттрия чистотой 97,5%, гомогенизировали в вакууме при температурах несколько ниже кривой солидус с выдержкой 30 минут и закаливали в токе гелия. Этими исследованиями было установлено, что иттрий и торий полностью смешиваются в жидком состоянии. При затвердевании высокотемпературные модификации этих металлов образуют непрерывный ряд твердых растворов ( -фаза), а низкотемпературные — два ограниченных твердых раствора (а-У) и (a-Th) с широкими областями гомогенности. Распад -фазы на (а-У) и (a-Th) происходит по эвтектоидной реакции при 1375° и 75 (53,5 ат.)% Th. Границы двухфаэ. ной области при комнатной температуре проходят при 69 и 81% Th (46,06 и 62,03 ат.% 7h). [c.780]

Далее были получены в жидком состоянии аргон, неон, водород и даже гелий, температура сжижения ко-Хорого при атмосферном давлении выше абсолютного нуля всего на 4,2 градуса. [c.237]

По физико-химическим свойствам К. представляет собой гидрофильный коллоид. При погружении в холодную воду он набухает, поглощая воду в количестве, превышающем в 6—10 раз его собственный вес. При набухании выделяется тепло, и происходит контракция (т. е. объем набухшего студня делается меньше суммы объемов сухого клея и поглощенной воды). При нагревании с водой набухпшй клей переходит в раствор (золь) и по охлаждении образует студень (гель). Умеренным нагревом (50—60°) студень можно опять обратить в жидкое состояние, причем раствор сохраняет способность к застудневанию. Студень К., в отличие от вязких жидкостей, не текуч и сохраняет острые углы и ребра в течение нескольких суток. Для образования студня раствор К. должен обладать не слишком малой концентрацией ( 1%). ГГри продолжительном нагревании раствор К. частично или полностью теряет способность к желатинированию. Разбавленные минеральные кислоты, уксусная к-та и щелочи растворяют К., причем происходит гидролиз с образованием протеоз, пептонов и аминокислот. Огудни К. при долгом стоянии на воздухе загнивают при этом также происходит гидролиз, характер к-рого обусловлен видом развившихся бактерий. [c.160]

Еще в XVIII веке Уильям Каллен, профессор химии Эдинбургского университета, изобрел холодильник, охлаждающий эффект которого был основан на откачке паров воды. Как известно, при испарении вода охлаждается то же самое происходит и с гелием при температуре на два порядка более низком, т. е. при его нахождении в жидком состоянии. Атомы на поверхности образца приобретают энергию, достаточную для разрыва слабых связей, соединяющих данный атом с его соседями. В результате атомы улетают с поверхности жидкого гелия, становясь газом, и уносят при этом энергию от образца. Оставшаяся жидкость обладает уже меньшей энергией и становится холоднее, чем раньше. Таким образом, испарение, по крайней мере, части с таким трудом добытого жидкого гелия —это необходимая плата за достижение промежуточной температуры 1 К далее наступает этап получения температуры 0,3 К. [c.100]

Наддув бака горючего осуществляется гелием, который в жидком состоянии хранится под высоким давлением в баллонах 18, размещенных в баке окислителя. В самом же кислородном баке наддув гелием производится только на старте. В дальнейшем для этой цели используется кислород, который отбирается из магистрали высокого давления и газиф щируется в теплообменнике. Такая система наддува -кислородного бака берет свое начало еще от Фау-2 , [c.84]

Гелий по праву называют криогенным газом большинство достижений криогеники связано с применением гелия, особенно в жидком состоянии. Это, прежде всего, исследование и создание различных сверхпроводящих устройств и систем, охлаждение и криостатирование на уровне гелиевых температур электронных и электрических приборов и устройств. Применяется гелий и в низкотемпературных физических исследованиях. [c.87]

Для подавляющего большинства газов темп-ра вырождения очень мала, и в-во переходит в тв. состояние гораздо раньше, чем может наступить Б.— Э. к. Исключение составляет гелий, к-рый в норм, условиях при Г=4,2 К переходит в жидкое состояние и остаётся жидкостью вплоть до самых близких к абс. нулю темп-р. При Г=2,17 К и давлении насыщ. пара жидкий Не переходит в сверхтекучее состояние, появление к-рого можно связать с Б.—Э. к. См. Квантовая жидкость. Сверхтекучесть. [c.55]

Формирование фрактальных зародышей лнсперснон фазы При тщательном изучении химизма процесса коксообразования был сделан вывод, что все xapai repHbie особенности этого процесса невозможно описать как совокупность параллельно-последовательных реакций деструкции - уплотнения [61]. Основанием для этого послужил факт образования кокса только лишь при достижении определенного состояния жидкой фазы -застудневания, которое возникает при образовании стр тоуры типа гель или золь-гель в дисперсных системах. [c.150]

После охлаждения до стационарного состояния ожижается 0,4 л гелия в 1 пас с потреблением жидкого воздуха 1,2 д в 1 час. [c.149]

Смита и др. [68]), которые сконструировали сверхироиодящий гальванометр, пригодный для использования в жидком гелии, и применили его для измерения термо-э. д. с. в металлах при температурах ниже 4° К. Особенно интересны измерения вблизи перехода в сверхпроводящее состояние, где термо-э. д. с. быстро стремится к нулю. Необходимая для этих измерений чувствительность по папрян ению порядка 10 й была достигнута с тангенс-гальванометром, имевшим чувствительность по току порядка 10 а, благодаря тому, что сопротивление всей цепи удалось снизить до- Ю ом. При таком малом сопротивлении цепи R необходимо, чтобы и эффективная индуктивность Ьэфф, была как можно меньше, так как в противном случае постоянная времени t=Z/эфф./Л сек окажется слишком высокой. Чтобы удовлетворить этому требованию, постоянное магнитное поле гальванометра должно быть очень мало ( 10" гаусс). [c.180]

Фиг. 23. Сверхпроводящий модулятор, предназначенный для работы в жидком гелии (по Темплетону.) i —модулирующая катушка I —обмотка, периодически переходящая из сверхпроводящего состояния в нормальное и обратно 3—танталовая проволока 4—выходной трансформатор в свинцовом защитном экране. На фотографии размеры прибора несколько уменьшены.

Рядом авторов было высказано предположение о том, что анохмально высокое теплосопротпиление в промежуточном состоянии может быть обусловлено рассеянием электронов либо фононов на внутренних границах между нормальными и сверхпроводящими областями. Для чистых металлов в области температур жидкого гелия, где как в сверхпроводящем состоянии, так [c.305]

Теплопроводность сверхпроводников (Sn, Hg, In и Та и разбавлеюшх сплавов) при температуре жидкого гелия в нормальном и сверхпроводящем состояниях. [c.310]

Двухжпдкостная модель. Непосредственный результат работы Лондона оказался довольно неожиданным даже для самого автора она привела к созданию феноменологического описания гелия, которое, несмотря на свой сомнительный физический смысл, оказалось исключительно полезным в качестве рабочей гипотезы. Тисса был хорошо знаком с первоначальной работой Лондона-, он сформулировал свое макроскопическое описание гелия как копденсированного газа Бозе—Эйнштейна, ставшее известным под названием двухжидкостной модели [38]. По его предположению, при охлаждении жидкого гелия нинче температуры Х-перехода начинается конденсация атомов в состояние с нулевым импульсом. Никакого выделения новой фазы не происходит, поскольку процесс конденсации затрагивает только скорости атомов и никак не связан с положением в пространстве атомов, находящихся в наинизшем состоянии. Не И рассматривается как смесь двух полностью взаимоироникающих жидкостей, которые обладают различными теплосодержаниями, но состоят из одних и тех же частиц— атомов гелия. [c.801]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...