Liquid helium: skaaimerken en eigenskippen fan matearje

Helium ferhâldt ta in groep fan aadlike gassen. Liquid helium is de kâldste liquid yn 'e wrâld. Dit aggregaat steat it hat in oantal unike skaaimerken, lykas superfluidity en supergelieding. Lês mear oer syn eigenskippen, wy leare op.

gas helium

Helium - in ienfâldich substânsje, wiidferspraat yn it hielal sit yn in gasfoarmige steat. Yn it periodyk systeem, en twadde is it fuortendaliks nei wetterstof. It heart ta de inerte of aadlike gassen.

It elemint bedoeld as in «He». Mei de Grykske taal syn namme betsjut "Sun". Yn it earstoan waard der fan útgien dat dit metaal. Lykwols, it die bliken dat it in monatomic gas. Helium is it twadde gemyske foar gemak, it hat gjin smaak, kleur en rook. It hat de leechste siedpunt.

Under normale omstannichheden, it is in ideaal gas. Ek gas, is it by steat yn in bêst en in floeibere steat. Har inertia wurdt manifestearre yn de lege-aktiviteit ynteraksje mei oare stoffen. It is praktysk ûnoplosbere yn it wetter. Yn yndustriële tapassings it makke fan natuerlike gas, skieden ûnreinheden troch in sterke koeling.

It gas kin gefaarlik wêze foar de minsk. In groei yn syn konsintraasje yn de loft liedt ta in tekoart oan soerstof yn it bloed, dat yn de medisinen hjit anoxia. Ien kear yn it lichem yn grutte bedraggen, dat feroarsaket braken, ferlies fan it bewustwêzen, en soms dea.

helium liquefaction

Elke gas kin trochjaan oan de floeibere steat fan aggregation ûnder bepaalde betingsten. Liquefaction wurdt ornaris brûkt yn de yndustry, lykas yn wittenskiplik ûndersyk. Foar guon stoffen gewoan tanimme de druk. Oaren, sa as helium, yn in floeiber steat ferskine pas nei koeling.

As it gas temperatuer leit boppe it kritysk punt, it scil net condense, wat de druk. Foar it kritysk punt temperatuer fan it helium is 5, 19 Kelvin, want it makket it 3He isotoop 3.35 K.

Liquid helium is hast perfekte floeiber. It wurdt karakterisearre gebrek oan oerflak spanning, viscosity. Nei de feroaring yn druk en temperatuer, syn volume bliuwt itselde. Liquid helium hat in ekstreem lege spanningen. De stof is in kleurleas en sterk fluid.

Eigenskippen fan floeibere helium

De floeibere helium is amper sichtber omdat min refracts ljocht strielje. Yn bepaalde betingsten, it hat de eigenskippen fan in kwantumfysika fan focht. Troch dit ûnder normale druk is it net útkristallisearre sels by in temperatuer fan -273,15 Celsius (absolute nul). Alle oare bekende materialen ferhurdet ûnder sokke omstannichheden.

Liquid helium temperatoer wêrby't it begjint te sieden, is -268,9 graden Celsius. De fysike eigenskippen fan har isotopen fariearje flink. Sa, helium-4 swolmen op in temperatuer fan 4.215 K.

It is in Bose liquid, karakterisearre troch faze oergong by in temperatuer fan 2.172 Kelvin en derûnder. Faze II wurdt skaaimerke net superfluidity en sverhteploprovodimostyu. By in temperatuer net legere faze I en II net foarkomme tagelyk, wêrby't de twa ferskine yn 'e floeistof lûd snelheid.

Helium-3 is it Fermi liquid. It kookt by in temperatuer fan 3.19 kelvin. Isotoop superfluid steat te berikken allinnich by hiel lege temperatueren (ferskate millikelvins) as der genôch attraksje tusken syn dieltsjes.

superfluidity fan helium

Stúdzje fan it konsept fan superfluidity wittenskip tanket Academici Kapitse S. P. en Landau L. D. bestudearret de eigenskippen fan floeiber helium yn 1938, Sergei Kapitsa sei dat approaching absolute nulpunt, de floeistof ferliest syn viscosity, ynstee fan om te ferhurdet.

Akademik konkludearre dat nei helium temperatuer falt ûnder 2.172 K, it materiaal giet út 'e normale steat ta in folslein nije faze neamd helium-II. Yn dizze faze it materiaal giet fia de smelle iepeningen en capillaries sûnder wriuwing. Sa'n steat, en it is neamd "superfluidity."

Yn 1941, Landau, D. fierder te bestudearjen de eigenskippen fan floeibere helium, en ûntwikkele de teory fan superfluidity. Om út te lizzen dat, hy naam in kwantum metoaden, oanbringen fan it begryp fan 'e enerzjy spektrum fan' e excitations.

It brûken fan helium

Element helium waard ûntdutsen yn 'e sinne spektrum yn 1868. On Earth, waard hy ûntdutsen troch William Ramsay yn 1895, doe studearre in skoft en is net brûkt yn de ekonomyske sfear. Yn yndustriële aktiviteiten It waard brûkt as brânstof foar airships yn de Earste Wrâldkriich.

Gas wurdt aktyf brûkt foar ferpakking yn de fiedingssektor, yn 'e ranen fan metalen. Geologen brûke om spoaren lekken fan de korst. Liquid helium is benammen brûkt as refrigerant, is by steat it behâld hiel lege temperatuer. Dit eigendom is nedich foar wittenskiplik ûndersyk.

De floeistof-cooling wurdt brûkt yn Cryogenic elektryske masine, yn skennen tunneling mikroskopen, medyske apparaten yn NMR tomography, yn dieltsje accelerators.

konklúzje

Helium - an inerte of eale gas, útstalling lege aktiviteit yn Synergy mei oare stoffen. Yn it periodyk systeem fan gemyske eleminten, hy is yn it twadde plak, efter wetterstof. Yn de natuer, it stof is yn de gasfoarmige steat. Under bepaalde betingsten, kin ferhúzje nei oare steaten fan aggregation.

It wichtichste skaaimerk fan de floeibere helium - superfluid en syn fermogen net Crystallize ûnder normale druk, sels as de temperatuer berikt absolute nulpunt. Eigenskippen fan de stof isotopen fariearje. Ferskille harren krityske temperatueren, harren kogning omstannichheden, en ek harren dieltsje spin wearden.