Затвердевание жидкого гелия

Следовательно, в этих условиях изменение внутренней энергии при затвердевании жидкого гелия АН Как показали опыты [c.228]

Свойства жидкого гелия в значительной степени определяются большим удельным весом нулевой энергии его атомов, величина которой достигает 80% от полной энергии. Нулевой энергии соответствуют силы отталкивания, которые препятствуют затвердеванию жидкого гелия, так как они противодействуют ван-дер-ваальсовским силам притяжения молекул. Низкая плотность жидкого гелия (почти в 4 раза ниже, чем рассчитанная по [c.135]

Изучая эту жидкость в последние годы, нам пришлось совершенно перестроить свое представление о жидкости и о ее гидродинамике. Многие вещи, которые мы привыкли приписывать обычным жидкостям, в данном случае, как вы увидите дальше, совсем неприменимы. Об этих самых свойствах, которые так исключительны в жидком гелии, я и хочу вам рассказать. Гелий — это газ, который труднее всего сжижается. Он превращается в жидкое состояние при 4° Кельвина. При этом самое замечательное то, что он остается жидким до самых низких температур, которые удалось получить, т. е, примерно до 0,01—0,02° от абсолютного нуля. Даже при этих температурах затвердевания жидкого гелия не происходит. Уже одно это свойство, весьма замечательно. Конечно, гелий можно сделать твердым, но для этого необходимо применить давление около 25 кг/см , в обычных же условиях он остается жидким. [c.8]

Такое точное определение не было возможно для другой части кривой плавления, соответствующей затвердеванию жидкого гелия I. При уменьшении температуры, как это уже упоминалось, авторы встретились с переохлаждением, тогда как в случае увеличения температуры никаких перегревов не наблюдалось. [c.274]

В момент затвердевания такие гели еще содержат много воды, но из-за очень малого размера пор давление паров в них много ниже давления жидкой воды с открытой поверхностью. Как отмечалось в предыдущем разделе, такие гидратированные кремнеземы в некоторых случаях, по-видимому, обнаруживают ступенчатое изменение содержания воды, как если бы присутствовали определенные гидраты кремнезема. [c.70]

Медленное затвердевание наблюдается и в случае применения жидкого стекла, замешанного с наполнителем. При этом имеет место твердение 51 (0Н)4 только с поверхности замешанной массы, а внутренняя часть последней вследствие трудности проникновения СОг остается мягкой. Для того чтобы ускорить переход геля кремневой кислоты в твердое состояние, в массу вводят кремне- [c.389]

Ламбда-переход — характеризует принципиальные изменения свойств жидкого гелия. При охлаждении жидкого гелия путем откачки паров было установлено, что при температуре 2,18 К наблюдается ряд аномалий. При этой температуре имеет место резкий максимум плотности жидкости. Теплоемкость в этой точке имеет разрыв (рис. 65), резко возрастая при 2,18° К, а затем интенсивно уменьшаясь. Кривая теплоемкости напоминает по форме букву Х, что явилось причиной таких названий, как >.-пере-ход и .-точка. При повышении давления .-точка сдвигается в область более низких температур, составляя 1,77° К при 2,5 Мн м . Линия .-перехода как бы разделяет жидкий гелий на две части, соответствующие состояния называются Не и НеП (см. рис. 63). Этот переход из одного состояния жидкости в другое не сопровождается выделением теплоты перехода, как, например, при конденсации газа или затвердевании жидкости, и называется фазовым переходом 2-го рода, .-переход также сопровождается резким возрастанием теплопроводности жидкости, которая у НеП в 1000 раз превышает теплопроводность серебра или меди. Качественно этот скачок проявляется в том, что при охлаждении ниже А,-точки жид- [c.136]

Жидкий гелий бесцветен, без запаха, имеет температуру кипения 4,216 К, его плотность 0,125 г/см . Его критические параметры следующие Гкр=5,2К Ркр=2,26 кгс/см и критическая плотность 7=0,069 г/см Жидкий гелий при охлаждении не затвердевает, т. е. не имеет при нормальных условиях температуры застывания. Затвердевание — застывание гелия возможно только при повышенном давлении, примерно до 25,0 кгс/см . [c.274]

Твердый гелий может быть виден в стеклянном пьезометре, который вводится в ванну жидкого гелия. В этом случае открывают вентиль Къ и гелий под давлением входит в стеклянный пьезометр, где происходит затвердевание гелия. [c.207]

Для Хранения и перевозки жидкого гелия применяют стеклянные и металлические сосуды с вакуумной рубашкой и промежуточным азотным экраном. В сосуде емкостью 100 л потери на испарение составляют 0,5% в сутки жидкого гелия. Так как температура жидкого водорода и гелия значительно ниже температуры конденсации и затвердевания воздуха, то при соприкосновении трубопроводов, по которым проходят жидкий водород и гелий, с воздухом на них образуется слой твердого воздуха. Этот слой способствует теплопритоку, поэтому все вентили и трубопроводы, работающие при таких низких температурах, заключены в вакуумные рубашки. [c.290]

На этой диаграмме вверху область жидкого гелия ограничена кривой затвердевания гелия. Отметим, что последняя кривая в точке встречи с Х-линией претерпевает излом. Эта точка излома А подобна точке Л н кривой плотности жидкости, находящейся под давлением насыщенных паров. [c.275]

Жидкий водород бесцветен, прозрачен и не имеет запаха, он в 14 раз легче воды. Низкая температура жидкого водорода обусловливает затвердевание в его среде почти всех газов, кроме гелия. Затвердевший газ забивает ограниченные пространства или малые отверстия, например вентили, что может привести к аварии при эксплуатации оборудования в результате разрывов отдельных его узлов из-за большого давления. При конденсации и замерзании воздуха или кислорода в жидком водороде возникает потенциальная опасность взрыва [26]. Подробнее взрывоопасность водорода рассматривается в последней главе настоящей книги. [c.12]

Одной из важных областей использования жидкого стекла является технология применения формовочных смесей с жидким стеклом, затвердевание которых происходит в результате обдувания отлитой формы или стержня углекислым газом (или вследствие взаимодействия жидкого стекла и отвердителя). Прочность склеивания зерен наполнителя в формовочных смесях обусловлена в основном наличием геля кремниевой кислоты, образующегося в результате продувания углекислым газом и нагревания. Исследования показали, что как структура, так и свойства продуктов различны в том и другом случае. При нагревании жидкостекольной смеси прочность достигается благодаря выделению пленки силиката натрия. При продувании же углекислым газом также происходит образование геля кремниевой кислоты, но в этом случае затвердевание происходит значительно быстрее (табл. 36). [c.144]

Камерлинг Оннес [10] решил ожижить гелий, воспользовавшись методом, с помощью которого ему удалось осуществить за несколько лет перед этим ожижение водорода. План Камерлинг Оннеса сводился к тому, чтобы, охладив сжатый гелий жидким водородом (находящимся при температуре, близкой к точке затвердевания, т. е. кипящим под давлением 6 см рт.), затем пропускать его через теплообменник, который бы оканчивался дроссельным вентилем. Как известно, охлаждение газа будет иметь место, если начальная температура дросселирования лежит ниже температуры инверсии эффекта Джоуля-Томсона. Однако практика указывала на то, что достаточное для ожижения газа охлаждение достигается только в том случае, если начальная температура дросселирования выбирается несколько ниже точки Бойля. Условия, выбранные Камерлинг Оннесом ранее (см. выше), удовлетворяли этим требованиям, и только наличие значительных отклонений гелия от закона соответственных состояний могло бы помешать его ожижению. [c.179]

У ЛИЯ. Так как температура жидкого водорода и гелия значительно ниже температуры конденсации и затвердевания воздуха, то при соприкосновении трубопроводов, по которым. проходят жидкий водород и гелий, с воздухом на них будет образовываться слой твердого воздуха, способствующий теплопритоку. Поэтому все вентили и трубопроводы, работающие при таких низких температурах, заключаются в вакуумные рубашки. [c.369]

Интересно, что теплоемкость при постоянном объеме жидких изотопов гелия при изучавшихся в работе [619] условиях приближается к высокотемпературному пределу 3/ /2 (или немного больше этой величины) независимо от мольного объема. С понижением температуры до точки затвердевания теплоемкость монотонно уменьшается. В этом отношении оба изотопа ведут себя аналогично, и в области исследованных температур и плотностей (объемов) не наблюдается заметного влияния того, что Не и Не описываются разными статистиками. [c.169]

Течи при низких температурах. Одной из самых досадных ситуаций, встречающихся в криогенной технике, являются течи, которые обнаруживаются только при охлаждении оборудования. В некоторых случаях течь существует и при обычной температуре, но она так мала, что ее очень трудно обнаружить. При охлаждении течь может увеличиться в результате совместного влияния разного температурного сжатия деталей, более высокой плотности газа и меньшей вязкости его. В других случаях течь может быть полностью закрыта каким-либо веществом, например смазкой или флюсом, в жидком или пластичном состоянии, а при охлаждении вследствие затвердевания и сжатия течь будет открываться. Таких неприятностей можно обычно избежать путем тщательной очистки оборудования длительным погружением в кипящую воду и промывкой в органическом растворителе. Течи, существующие и при обычных температурах, иногда удается обнаружить при очень внимательной проверке на максимально возможной чувствительности используемого течеискателя. Иногда изделие, имеющее течь, можно откачать, охладить жидким азотом и определить место течи с помощью гелиевого течеискателя, прежде чем вымерзающая из атмосферы влага закроет течь. В некоторых случаях течь при низкой температуре обнаруживается по пузырькам гелия в жидком азоте, в который погружается изделие, заполненное гелием под давлением. Иногда можно сэкономить время, если просто признать, что обнаружить течь невозможно, и перепаять все соединения, а сварные швы покрыть слоем мягкого припоя. [c.230]

С помощью измеренных теплоемкостей (реальной и кажущейся ) можно было составить энтропийную диаграмму жидкого телия (см. 8 этой главы) с нанесенными на ней частями кривых плавления и затвердевания. Авторы экстраполировали кривую теплоемкости жидкого гелия под давлением его насыщенных паров к температуре Т =0, пользуясь при этой э ( тpaпoляции законом изменения, пропорциональным пятой степени абсолютной температуры. Таким путем, считая6 =0 в точке кипения, было полу-TjeHO S ——0,848 клаузиус/г. Согласно теореме Нернста, энтропии твердого гелия, соответствующие различным плотностям, должны также начинаться с этого значения. [c.267]

Изопикналь IX должна состоять из двух ветвей—ветви жидкого гелия I и ветви смеси жидкого гелия I и твердого гелия. Вместо второй ветви изопикнали авторы наблюдали переохлаждение жидкого гелия I. Точки, отвечающие неустойчивому переохлажденному состоянию жидкого гелия I, отмечены знаком Д. В последней из наблюдавшихся точек переохлажденного состояния Давление внезапно стало много меньше, так что следующая точка легла на кривую плав.чения, и именно на ту часть кривой плавления, которая отделяет жидкий гелий II от твердого гелия. В других слзгчаях затвердевание происходило при определенной температуре весьма резко. Заслуживает быть отмеченным также и то, что при плотностях и температурах, при которых гелий Находится частично в жидком, частично в твердом состоянии, часть кривой плавления, которая отделяет область твердого гелия от области жидкого гелия II, получается очень отчетливо, вследствие чего эта часть кривой плавления могла быть прослежена очень точно. [c.274]

Важная стадия процесса — затвердевание жидких частиц, т. е. завершение перехода раствор — гель. При этом главное внимание должно быть обращено на то, чтобы исключить деформацию сферической формы частицы, а также адгезию отдельных частиц с образованием агломератов. Для проведения процесса перехода раствор — гель используют солевые и кислотные регенерационные бани, нашедшие применение при производстве целлюлозных волокон кроме того, состав диспергированной фазы изменяется таким образом, чтобы уменьшить растворимость целлюлозного компонента, температура понижается для достижения затвердевания плава (в случае ацетата целлюлозы) или уменьшения растворимости с этой же целью проводят химическую обработку эпихлорогидрином в щелочной среде, в результате чего достигается сшивка. В заключение продукт дополнительно обрабатывают, благодаря чему сферическая целлюлоза имеет более пористую структуру. Заключительные процессы способствуют завершению регенерации целлюлозы и, кроме того, удалению продуктов разложения промыванием. [c.20]

Разделение неоно-гелиевой смеси с помощш жидкого водорода. При температуре кипения водорода при атмосферном давлении (20,4° К) чистый неон находится в твердом состоянии (температура тройной точки для неона равна 24,56° К). Очевидна возможность разделения неоно-гелиевой смеси путем охлаждения ее жидким водородом, которое будет сопровождаться затвердеванием неона гелий при этом останется в газообразном состоянии. Однако при кипении водорода при атмосферном давлении температура охлаждения неоно-гелиевой смеси не может быть ниже 20,4° К при этой температуре упругость насыщенного пара над твердым неоном [45 ] составляет 37,3 мм рт. ст., вследствие чего в отводимой газообразной фракции оказывается заметная примесь неона, что уменьшает степень извлечения неона и снижает четкость разделения смеси. Создавая вакуум над жидким водородом, можно понизить температуру его кипения до 14° К, что позволяет отобрать гелий с ничтожными примесями неона, а также извлечь практически весь неон в виде продукта очень высокой чистоты. [c.150]

Небольшие количества низкоки-пящих газов переводятся в твердое состояние или шугу обычно вкешним охлаждением предварительно ожиженного газа в ванне с каким-либо жидким кипящим Криоагентом. В качестве криоагента может использоваться другой газ (например, азот для замораживания аргона или водород для замораживания азота), кипящий при температуре ниже точки затвердевания замораживаемого газа. Иногда в качестве хладоагента исколь-зуют часть того же ожиженного газа, который подвергается замораживанию путем испарения под вакуумом, Таким способом, например, Кизомом в 1926 г. был впервые заморожен гелий. Ожижение газов, нужных для процесса замораживания, осуществляется одним из способов, описанных выше. В некоторых случаях для замораживания газов могут использоваться установки с газовыми криогенными циклами (например, машины, работающие по обратному циклу Стир-лкнга). [c.223]

При высыхании жидкого стекла содержание оставшейся в геле воды зависит от температуры и влажности воздуха. С увеличением влажности воздуха при данной температуре гель станет поглощать влагу, т. е. проявлять гигроскопичность. Однако влаго-проницаемость затвердевших гелей мала. По данным Вейла [13], низкотемпературные жидкостекольные калиевые и натриевые связ- / Ки имеют содержание воды 20—30 масс. % и прочность на разрыв Порядка 12— 5 МПа. При старении связки обычно теряют значительную часть своей первоначальной прочности. Водостойкость идкостекольных связок со временем заметно возрастает и позволяет эксплуатировать изделия, но без погружения в воду. После Затвердевания в течение недели (или больше) поверхность изделия может быть обработана различными реагентами для увеличения водостойкости. [c.103]

Водород взрьшоопасен, но нетоксичен. Жидкий водород, получаемый в результате ожижения газообразного водорода, также бесцветен, прозрачен и не имеет запаха. Низкая температура кипения жидкого водорода (-253 °С) обусловливает затвердевание в его среде почти всех газов, кроме гелия. Затвердевший газ спосббен забивать ограниченные пространства, например, кожухотрубные аппараты, вентили или малые отверстия, что может привести к аварии оборудования - разрыву в отдельных его узлах из-за большого давления. При конденсации и замерзании в жидком водороде воздуха или кислорода возникает опасность взрыва [I ]. [c.14]

Глинозем бентонит очень удобен для демонстрации тиксотропии. Частицы его очень асимметричны и имеют форму длинных тонких пластинок. Бентонит получается из вулканической пыли и его основным компонентом является минерал монтмориллонит. Он является одним из немногих неорганических веществ, которые набухают в воде. Для получения тиксотропного геля бентонита вода смешивается с глиной до достижения необходимой консистенции. Количество прибавленной воды определяет вр я затвердевания геля. Если суспензия глины доста-тоздо концентрирована, то можно слышать как движется жидкая суспензия при сильном встряхивании геля в пробирке, но время застудневания так мало, чтс если встряхивание прекратить, то гель сразу затвердевает, и жид-1ШГО состояния вообще не наблюдается. [c.389]

Вообще образование геля начинается тогда, когда в среднем на каждую полимерную цепь приходится немного более одной поперечной сщивки. В дальнейшем будет показано, что жидкие полисилоксаны, содержащие много звеньев Т, всегда имеют малый молекулярный вес и вязкость. Их преимуществом являются низкие температуры затвердевания. [c.90]

После накопления некоторого количества жидкого водорода в сборнике /, т. е. через 30—40 мин после начала сжижения, производится подача неоно-гелиевой смеси из баллона 12 в конденсационный сосуд Л давление в баллоне быстро понижается по мере затвердевания неона в конденсационном сосуде. Когда снижение давления в баллоне 12 прекращается, что свидетельствует о прекращении поступления смеси из баллона в аппарат, вентиль на входе г овой смеси закрывается и производится отбор гел1ия при одновременной откачке паров жидкого водорода вакуум-насосом 14 поступление водорода в аппарат в это время прекращается закрытием дроссельного вентиля о, а также закрывается вентиль на линии, соединяющей аппарат с водородным газгольдером. Качество отбираемого гелия контролируется по свечению его в разрядной трубке. Затем операция повторяется, т. е. возобновляется сжижение водорода, подается неоно-гелие-вая с.месь и т. д. [c.32]

Компрессор 1 засасывает водород из газгольдера 2 и сжимает его до давления 150 ат. Водород охлаждается в предварительном теплообменнике 3, ванне жидкого азота 4 и основном теплообменнике 5, а затем дросселируется в сборник 6, частично при этом сжижаясь. Несжижившийся и испаряющийся водород из сборника 6 выводится через теплообменники 5 и 5, где нагревается, и поступает в газгольдер 2, откуда вновь засасывается компрессором 1. После начала сжижения водорода в аппарат подается неоно-гелиевая смесь из баллона 7, которая охлаждается в теплообменниках 5, 5 и азотной ванне 4, после чего поступает в сборник 8, охлаждаемый жидким водородом. В сборнике 8 происходит конденсация и затвердевание неона, а гелий остается в газообразном состоянии, в результате чего давление в сборнике 8 постепенно повышается когда оно достигает предельно допусти- [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология