Плотность жидкого гелия II сверхтекучая

Пока еще нет полного объяснения всех свойств жидкого гелия, однако многие явления хорошо согласуются с так называемой двухжидкостной моделью . Эта модель является рабочей гипотезой, хотя и не вскрывает всей глубины происходящих явлений. По двухжидкостной модели НеИ состоит из двух жидкостей нормального жидкого гелия Не и из второй сверхтекучей компоненты. Принято, что в сверхтекучей компоненте отсутствуют тепловые возбуждения, она имеет нулевую энтропию и не имеет вязкости. Плотность жидкого НеП можно рассматривать как состоящую из нормальной компоненты р и сверхтекучей р [c.137]

Как отмечал Ф. Лондон, критическая температура конденсации идеального бозе-газа, имеющего плотность жидкого гелия и состоящего из атомов такой же массы, как у Не, должна быть равна 3,14 К. Эта температура отличается от температуры перехода гелия I в гелий И лишь на 0,96 К. Лондон предположил, что расхождение обусловлено взаимодействием между атомами жидкого Не. Идеи Лондона развивались далее в работах Д. Тисса. По его представлениям, гелий II — раствор конденсата, атомы которого имеют импульс р= О, и нормальной жидкости, атомы которой имеют импульсы р ф 0. По мнению Тисса, конденсат не может участвовать в каких-либо диссипативных процессах и поэтому является сверхтекучим. При О К весь жидкий гелий представляет собой конденсат. Представления Тисса подверглись справедливой критике Л. Д. Ландау и других исследователей. Частицы конденсата должны были бы обмениваться импульсом при столкновениях с частицами нормальной жидкости, поэтому при движении в жидком гелии атомы конденсата испытывали бы трение и сверхтекучести не было бы. Далее, если бы при О К все атомы гелия покоились, то гелий под влиянием сил межатомного притяжения должен был бы кристаллизоваться, а этого не происходит. [c.238]

СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ-отсутствие вязкости в жидком гелии при температурах,, близких к нулю (т. е. вязкость меньше, чем достигнутая граница измерения, равная 10 " пз) во время протекания его через тонкие капилляры и щели в интервале температур от О до 2,18 К (— 270,98 С). С. открыта сове1ским ученым П. Л. Капицей в 1938 г. С явлением С. связано существование т. паз. термомеханического эффекта (или эффекта фонтанирования), заключающегося в том, что снижение температуры в узкой щели вызывает появление дополнительной разности давлений на концах этой щели. Если погрузить в гелий II (см. Гелий) капилляр и нагревать его верхний конец, то из капилляра начинает бить фонтан. Значит, в гелии II, кроме гидростатического, действует также и гидротермический напор. Гидродинамическая теория С. полнее всего была развита советским ученым Л. Д. Ландау. Считают, что гелий II представляет собой смесь двух жидкостей, которые могут двигаться независимо друг от друга одна из них — сверхтекучая — не связана с тепловым движением, а другая — нормальная — содержит в себе все тепло, имеющееся в гелии II. Относительная концентрация этих двух жидкостей определяется соотношением их плотностей и зависит от температуры. Возможность существования одновременно двух независимых видов движения в гелии II экспериментально доказана советским ученым Э. А. Апд-роникашвили. Открытие и исследование С. положили начало новому разделу современной физики — квантовой гидродинамики. [c.219]

Гелий - инертный газ с уникальными свойствами. Плотность гелия ио отношению к воздуху составляет 0,138. Гелий почти не растворим в жидкостях и меньше, чем любой другой газ, склонен к адсорбции хорошо диффундирует через твердые тела и любые узкие щели. Гелий - хороший проводник теплоты, теплопроводность его в б раз выше, чем у воздуха, но несколько ниже, чем у водорода. По электропроводности гелию нет равных среди газов. Он слабо диамагнитен, с низкой скоростью ионизации, является самым прочным атомным п молекулярным веществом. Гелий имеет самую низкую температуру сжижения (0,71 - 4,16 К) и критическую температуру (5,2 К). Поверхностное натяжение жидкого гелия в десятки и сотни раз меньше, чем у других сжиженных газов. Ниже температуры 2,2 К происходит скачкообразное изменение свойств жидкого гелия, при этом ои становится сверхтекучим и обладает сверхтеплопроводиостью. [c.189]

Лейну, Фэг1рбенку, Олдричу и Ниру [53] удалось 31 ачи- тельно интенсифицировать разделение изотопов, создав тепловой поток в массе жидкого гелия. Как известно, теплово1г поток в жидком гелии осуществляется двумя встречными потоками нормальной и сверхтекучей компонент (см. 2 гл. УП1). Макроскопический поток плотности может при этом равняться нулю. Так как атомы Не могут принимать участие только в движении нормальной компоненты, то в случае свободной конвекции они сконцентрируются в местах с наинизшей температурой. [c.525]

Прн температуре 2,172 К (так называемая Л-точка) в жидком Не, находящемся под давлением насыщенных паров (5039,6 Па), происходит фазовый переход второго рода [239]. Гелий выше этой температуры называется гелием-1, ниже ее — гелием-П, или сверхтекучим гелием. Температура перехода с ростом давления перемещается в сторону более низких температур. На границе с кристаллом Т = = 1,7633 К и р=2,974 МПа [25]. В Я-точ-ке теплоемкость жидкого гелия меняется скачком (см. рис. 4.45), однако без скрытой теплоты перехода. В Я-точке гелий имеет максимальную плотность (см. табл. 4.13). Твердый гелий существует в трех кристаллических модификациях, определяемых температурой и давлением а-фаза — объемноцентрированная кубиче- ская решетка, р-фазе, — гексагональная упаковка, -фаза — гранецентрированная кубическая решетка. Последняя фаза су-.ществует только при высоких давлениях (более ПО МПа) [25, 228]. [c.187]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология