Тройная точка водорода

Вскоре после того как таблица ККТ-64 была рассчитана, рабочая группа ККТ предложила в 966 г. новую предварительную шкалу, где были учтены новые результаты измерений температуры кипения кислорода и тройной точки водорода, выполненные газовым термометром [34]. Эти рекомендованные значения реперных точек также приведены в табл. 2.3. [c.52]

Рис. 4.13. Изменение тройной точки водорода вследствие орто— пара конверсии в камере с образцом [37]. 1 — образец выдерживался замороженным 2 — образец выдерживался в жидком состоянии.

Рис. 4.16. Плато тройной точки водорода, равновесного при 13,81 К [37].

Платиновый термометр сопротивления является прибором, которому отдают предпочтение для наиболее точного измерения температуры в диапазоне от тройной точки водорода (13,81 К) до точки плавления сурьмы (903,89 К). К достоинствам платины как материала для термометров можно отнести ее химическую инертность вплоть до высоких температур, высокую температуру плавления, высокое удельное сопротивление ( 10 мкОм-см при комнатной температуре), а также легкость изготовления из платины высокочистой тонкой проволоки. Од- [c.200]

Тройная точка водорода 152 [c.446]

В 1927 г. была принята Международная температурная шкала (МТШ-27), основанная на шести постоянных и воспроизводимых реперных точках. Значения температур в реперных точках определены с помош,ью газовых термометров с учетом поправок на отклонение газа от идеального состояния. Международная температурная шкала была пересмотрена в 1948 г. (МТШ-48) и в 1968 г. (МТШ-68) с целью внесения в нее некоторых уточнений, полученных в результате экспериментальных исследований, и расширения области измерения низких температур вплоть до температуры, соответствующей тройной точке водорода. [c.22]

Однако пользование газовым термометром представляет большие практически неудобства, поэтому бьшо выбрано несколько постоянных опорных точек, воспроизведение которых в лабораторных условиях не составляет большого труда. Одна из этих точек задается самим определением термодинамической шкалы — это тройная точка воды, которой приписана неизменная температура 273,16 К. Остальные точки установлены на основании как можно более тщательных измерений. Все эти точки представляют собой температуры фазовых переходов разли шых веществ. На основе измерения температур этих точек в 1968 г. установлена Международная практическая температурная шкала ). Поскольку из.мерения по этой шкале не могут гарантировать абсолютно точного совпадения с термодинамической шкалой, температурам по шкалам Кельвина и Цельсия присвоены символы T es и / в. числе опорных точек имеются тройные точки водорода (T es = 13,81 К) и воды (Гб 8 = 573,16 К) и ряд точек равновесия двух фаз различных веществ. Значения опорных постоянных точек Международной практической температурной шкалы приведены в приложении XII. [c.193]

Тройная точка водорода 13,81 —259,34 [c.81]

Шкала МТШ-90 распространяется на любые темп-ры выше 0,65 К, она приближена к термодинамической с отклонениями, не превышающими 1- 3 мК. В криогенной области она опирается на значения термодинамич. темп-р тройных точек водорода, неона, кислорода, аргона, ртути и основную — тройную точку воды. При темп-рах выше [c.641]

Приборы аналогичной конструкции применяются для осуществления тройной точки кислорода (—218,789 °С) и тройной точки водорода (—259,34 °С). [c.38]

ПО этой шкале не могут гарантировать абсолютно точного совпадения с термодинамической шкалой, температурам по шкалам Кельвина и Цельсия присвоены символы Гб8 и 68- В числе опорных точек имеются тройные точки водорода (T es = 13,81 К) и воды (Гев = = 273,16 К) и ряд точек равновесия двух фаз различных веществ. Значения опорных постоянных точек Международной практической те.мпературной шкалы приведены в приложении ХП (стр. 323). [c.157]

Постоянные А, В, С и О авторы определяли градуировкой термометра по давлению паров жидкого гелия в интервале температур от 1,8 до 4,2° К и при температуре тройной точки водорода (около 14° К). Оказалось, что установленная таким образом температурная шкала отличается от принятой шкалы давления паров гелия в интервале 4,2—4,8 К. Поэтому авторы работы [51] пришли к заключению, что принятая температурная шкала давления паров гелия в этом температурном интервале ошибочна. Новые данные Бермана и Свенсона [52] по давлению паров гелия несколько сглаживают величину этого расхождения, однако полное совпадение шкал не было достигнуто. Поэтому при точных измерениях температуры в интервале от 4,2 до 10° К следует с осторожностью пользоваться интерполяционной формулой. [c.177]

Тройная точка водорода [c.321]

Равновесие между твердой, жидкой и газообразной фазами водорода (тройная точка водорода) 13,81 -259,34 [c.17]

Для прецизионной термометрии наибольший интерес представляют низкотемпературные точки кипения или тройные точки таких газов, как гелий, водород, неон, кислород, аргон и метан. Основные принципы реализации любой из этих точек являются общими для всех. Они будут изложены в процессе описания аппаратуры и методики работы с ней при реализации тройной точки и точки кипения водорода. При этом будут отмечены специфические особенности работы с другими газами. Измерение давления паров Не и Не занимает особое место, поскольку обеспечивает воспроизведение принятых международных температурных шкал. Эти шкалы и их реализация обсуждались в гл. 2. [c.152]

Тройная точка и точка кипения водорода [c.152]

Таблица 4.3. Точки кипения и тройные точки нормального и равновесного водорода

Необходимость выполнять измерение давления увеличивает сложность аппаратуры для реализации точки кипения по сравнению с аппаратурой для тройных точек. В процессе измерения давления качество регулирования температуры должно быть предельно высоким. С этой целью применяется относительно массивный медный блок, в котором размещены термометры и конденсационная камера. С другой стороны, реализация тройной точки основывается на ее собственной температурной стабильности в процессе плавления и, следовательно, относительно легком адиабатическом калориметре. Наклон кривой температурной зависимости давления насыщенных паров водорода возрастает от 13 Па мК при 17 К до 30 Па-мК- при 20,28 К- Поэтому для строгого определения точки 17 К измерению давления должно быть уделено больше внимания. Криостат должен быть сконструирован так, чтобы самая его холодная точка находилась в конденсационной камере и ни в коем случае не на манометрической трубке, связывающей камеру с манометром. Необходимо также введение поправки, обусловленной гидростатическим давлением газа в системе измерения давления. Она пропорциональна плотности газа и, следовательно, обратно пропорциональна температуре [см. уравнения (3,30) и (3.31) гл. 3, [c.158]

Воспроизводимость тройных точек аргона, азота и метана, реализованных таким образом, составляла 0,1 мК. Для неона и криптона, однако, воспроизводимость несколько хуже, 0,2 мК. Причина, вероятно, состоит во влиянии изотопов этих двух газов. Для таких газов, как аргон, азот, кислород и водород, плато плавления проходит в очень малом температурном интервале, меньшем 0,5 мК, и поэтому легко заметить и воспроизвести плоскую часть плато. Это труднее сделать для таких газов, как неон и криптон, имеющих интервал плавления соответственно 0,8 и 1,5 мК и по этой причине обладающих несколько худшей воспроизводимостью в качестве температур реперных точек. Тройную точку ксенона следует отнести к другой категории, поскольку в этом случае интервал плавления больше 4 мК, что делает ее непригодной для использования в качестве реперной точки температурной шкалы. Это обусловлено большим количеством естественных изотопов, ни один из которых не является доминирующим, а также большим различием их атомных весов 29 % изотопов имеют атомный вес не более 129 г и 19 % — атомный вес свыше 134 г. [c.164]

Равновесие между твердой, жидкой и парообразной фазами равновесного водорода (тройная точка равновесного водорода) ) [c.414]

За исключением тройных точек и одной точки равновесного водорода (17,042 К), принятые значения температур даны для состояния равновесия при давлении Ро = 101 325 Па (1 нормальная атмосфера). Влияние небольших отклонений от этого давления показано в табл. 5. В тех случаях, когда изотопический состав может суш.ественно влиять на температуру реперной точки, следует использовать тот изотопический состав, который указан в разд. III. [c.414]

В гл. 2 излагалось, каким образом на основе ряда реперных точек и определенных методов интерполяции между ними возникла Международная практическая температурная шкала (МПТШ). Реперными точками первой МПТШ являлись точки кипения кислорода, воды и серы, точки затвердевания воды, серебра и золота. В современной редакции шкалы добавлены точки кипения водорода и неона, тройные точки водорода, неона, аргона, кислорода и воды, точки затвердевания олова и цинка в свою очередь точка кипения серы исключена. В последние годы тройные точки и точки затвердевания считаются более предпочтительными по сравнению с точками кипения по простой причине они могут быть реализованы без необходимости измерять давление. Продолжающийся рост требований к увеличению точности реализации точек кипения приводит к необходимости более точных измерений давления, что сопряжено с очень большими трудностями. Например, для реализации точки кипения воды с воспроизводимостью по температуре 0,1 мК необходимо измерение давления с погрешностью 0,3 Па в свою очередь в точке кипения серы изменения давления 0,3 Па приводят к изменениям температуры на 0,2 мК- Необходимость в расширении МПТШ ниже 13,81 К, т. е. в область, где тройных точек не существует, привело к разработке реперных точек, основанных на фазовых переходах в твердом теле. Наиболее важным шагом в этом направлении явилось принятие в качестве реперных точек нижней части ПШТ-76 температур сверхпроводящих. переходов. [c.138]

Типичное устройство, используемое для реализации тройной точки водорода, показано на рис. 4.15. В этом криостате 1 — наружная вакуумная рубащка 2 — наружный экран, температура которого регулируется 3 — камера с образцом. Камера [c.155]

Исследование разницы в сопротивлении капсульного термометра по постоянному и переменному току показывает, что это различие может заметно сказываться только при очень низких температурах [18]. При использовании моста переменного тока модели А7 фирмы Automati Systems, работающего на частоте 375 Гц (см. разд. 5.11), различие между результатами измерений по постоянному и переменному току составило, 3 мК в тройной точке водорода. За этот эффект ответственны, по-видимому, вихревые токи, наводимые в платиновом кожухе термометра ). [c.209]

Де-Хааз и ван-ден-Берг в Лейдене начали примерно с 1933 г. проводить ряд тщательных и подробных измерений электрического сопротивления металлов в области ииже 20° К. В результате более ранних измерений, проведенных в Лейдене, и многочисленных измерений Мейснера и Фойгта [52] было определено сопротивление многих металлов в точках кипения кислорода (- 90° К) и азота ( 78° К), в точке кипения и в тройной точке водорода ( 20 и 14° К) и при гелиевых температурах (от 4 до 1,5° К). Промежуточные же области температур остались пепсследованными. Между тем, как будет подробнее указано в разделе 3 этой гланы, наиболее интересные данные для сравнения с теорией и для выяснения природы рассеяния электронов могут быть получены именно в интервале от 30 до 4° К. [c.170]

В соответствии с положением о действующей в настоящее время международной практической температурной шкале 1968 г. эта шкала реализуется с помощью платинового термометра сопротивления в несколько ином интервале температур — от —259,34° С (тройная точка водорода) до 630,74° С. При температурах от 630,74° С до 1064,43° С (точка затвердевания золота) международная температурная шкала основывается на показаниях платинородин-платиновой термопары, а при более высоких температурах экстраполируется посредством оптического пирометра. Более сложным путем реализуется температурная шкала при температурах ниже тройной точки лодорода. [c.76]

Полное описание шкалы содержит прецизионные значения температуры, приписанные остальным определяющим точкам в интервале от 13,81 К (—259,34°С) (тройная точка водорода) до 1337,58 К (1064,43°С) (точка отвердевания золота). Далее определяются вторичные точки сравнения (температуры некоторых из них изменились в издании МПТШ-68 от 1975 г. [13]), удлиняющие шкалу до 3695 К (3422°С), что соответствует точке плавления вольфрама. Одной из вторичных точек сравнения является точка плавления льда (температура, при которой лед находится в равновесии с насыщенной воздухом водой), соответствующая 273,15 К (0°С). [c.157]

Необходимость в фиксированных точках, полученных по температурам воспроизводимых свойств чистых веществ, привела к измерениям упругости паров и исследованиям фиксированных температурных точек. Вулли, Скотт и Брикведде [5] измеряли упругость паров н температуры тройных точек водорода, Хог [6] определил упругость паров, температуру тройной точки и температуры переходов твердых фаз кислорода. [c.153]

В 1954 г. Уорли, Земанский и Бурзе [5] пришли к заключению, что принятая кривая при температуре 4,8° К отклоняется от истинного значения на 0,06°. Это заключение было основано на данных их экспериментов с угольным термометром сопротивления, при которых использовалась интерполяционная формула, полученная путем градуировки в области температур между 1,8 и 4,2° К и при температ фе тройной точки водорода. [c.241]

Ед. Tj, и /j, явл. соответственно кельвин (символ К) и градус Цельсия (°С). 1 К = 1 °с. МПТШ-68 основана иа ряде воспроизводимых равновесных состояний, к-рым приписаны точные значения тем-р (основные реперные точки и по к-рым градуируются эталонные термометры. В интервалах между тем-рами реперных точек тем-ру определяют по ф-лам, устанавливающим связь между показаниями эталонных термометров и значениями МПТШ-68. Тем-ры основных реперных точек Равновесие между твердой, жидкой и парообразной фазами равновесного водорода (тройная точка водорода) - Т,, = (13,81 0,01) К. Равновесие между [c.291]

НБС-39 была разработана Хогом и Брикведде в 1939 г. и принята Национальным бюро стандартов (NBS) в США. Точка кипения кислорода была принята равной 90,19 К, тройной точке водорода соответствовало значение 13,96 К, а тем-ре кипения норм, водорода — 20,39 К. В 1955 г. шкала НБС-39 была пересмотрена. При этом тем-ра кипения кислорода оказалась равной 90,18 К. Шкала при этом стала называться НБС-55. [c.347]

Область температур ниже 13,81 К (тройной точки водорода) в МПТШ-68 не определена. [c.131]

Ввиду большой потребности в измерениях низких температур как в научных исследованиях, так и в технике, длительное время в ряде стран велись работы по установлению температурных шкал ниже 90 К. Исследования в этой области низких температур, выполненные в СССР и других странах, рассмотрены в монографии М. П. Орловой [13]. На базе этих работ в ряде стран были установлены национальные шкалы в области 13,8 —90 К. В СССР практическая температурная шкала в области от тройней точки водорода до точки кипения кислорода введенас 1/ УИ 1967 г. (ГОСТ 12442-66). Для реализации практических температурных шткал, воспроизводящих единицу температуры в интервалах от 1,5 до 4,2 К и от 4,2 до 13,81 К, вс ВНИИФТРИ были созданы [13], а Госстандартом С(ХР утверждены Государственные специальные эталоны единиц температуры для диапазонов от 1,5 до 4,2 К и от 4,2 до 13,81 К (ГОСТ 8.078-73 и ГОСТ 8.084-73). В настоящее время в применяемых в СССР практических температурных шкалах область низких температур расширена до 0,01 К (см. 2-2). [c.61]

Международным комитетом мер и весов в октябре 1968 г. была принята новая Международная практическая температурная шткала 1968 г. (МПТШ-68). В ней ( 2-2) расширена область низких температур до тройной точки водорода и произведены уточнения шкалы МПТШ-48 в области от —182,97 до 1063°С. [c.61]

Наибольшие трудности встречает сегодня выбор метода воспроизведения будущей МПТШ в интервале 13,8—24 К. Традиционная схема с платиновым термометром, градуированным в реперных точках, неизбежно потребует применения точек по температурам кипения водорода со всеми их недостатками, поскольку здесь просто не существует тройных точек в числе, достаточном для точного вычисления поправочной функции. Отметим, что пока не удалось получить удовлетворительных результатов для тройной точки дейтерия вблизи 18 К. Это связано, по-видимому, с недостаточной изученностью процессов орто-пара конверсии. К этому добавляются характерные для измерений с платиновым термометром в этом интервале температур проблемы их стабильности. Преимущество традиционного метода состоит в возможности перекрыть большой интервал температур единственным и очень широко применяемым прибором, каким является платиновый термометр сопротивления. [c.7]

Неравновесные смеси орто- и параводорода имеют температуры тройных точек и точек кипения в промежутках между значениями, указанными в табл. 4.3. В связи с этим состав водорода, использующегося для реализации температуры репернож точки, должен быть определен. Поскольку орто—пара конверсия направлена к состоянию с более низкой энергией, переход, от высокотемпературного к низкотемпературному равновесному состоянию сопровождается выделением тепла, составляющим около 1300 Дж-моль при 20 К. Выделяющееся при конверсии тепло приводит к тому, что водород, залитый в сосуд Дьюара сразу после ожижения, испаряется при хранении более чем наполовину. Именно поэтому желательно включить катализатор конверсии между ожижителем и сосудом для хранения водо- [c.153]

Основные принципы при работе с таким криостатом оказываются общими для всех %тих газов и мало отдичаются от изложенных для водорода. Тепловые потери для почти адиабатической камеры с образцом поддерживаются возможно малыми путем регулирования тепловых экранов в вакуумной камере. Как и в случае водорода, калориметр заполняется, охлаждается ниже тройной точки и выдерживается несколько часов до установления равновесия. Кривая плавления получается таким же образом, как и в случае водорода, подачей последовательных тепловых импульсов. Величина каждого теплового импульса должна составлять от 1 до 10 % тепла, необходимого для полного расплавления образца. Оптимальные параметры теплового импульса в сочетании со временем, необходимым для установления теплового равновесия после его выключения, должны быть найдены опытным путем для каждого газа. Примерные значения скрытой теплоты плавления для рассматриваемых газов представлены в табл. 4.5. [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...