Скорость звука в в жидком гелии

Здесь мы ограничимся только кратким замечанием. Вследствие существования энергии абсолютного нуля едва ли можно допустить, что сжимаемость, а следовательно, и скорость звука жидкого гелия при очень низких температурах обращались бы в нуль. [c.42]

Рис. 7.13. Зависимость скорости звука в жидком гелии от температуры при температуре Ту происходит переход обыкновенного гелия Не I в сверхтекучее состояние Не П [23].

Приведем два примера различного влияния изменения состава продуктов разложения на поведение взрывчатого вещества. Многие взрывчатые вещества в жидком состоянии, в виде геля или в кристаллической форме, могут детонировать с более чем одной устойчивой скоростью [7, 8]. Большая скорость соответствует скорости гидродинамической детонации, вычисленной для эффективного выделения энергии взрыва в детонационной волне. Малая скорость лишь несколько превышает скорость звука при обычных температурах и давлениях. [c.360]

При Т = О гелий, оставаясь жидким, находится в основном состоянии. Элементарные возбуждения в жидком гелии представляют собой макроскопические звуковые волны. Если длина волны велика, то, как всегда в звуковых волнах, частота uj пропорциональна волновому вектору к коэффициентом пропорциональности является скорость звука и = 235 м/с). С ростом волнового вектора линейность нарушается и на кривой ио = и> к) появляется сравнительно глубокий минимум. При дальнейшем росте волнового вектора кривая ш = ш к) [c.331]

Удельная теплоемкость. Скорость звука. Рассматривая результаты измерений удельной теплоемкости газообразного гелия при температурах жидкого водорода, проведенных Эйкеном (см. 5), мы видим, что они не согласуются с приведенными в табл. 2 непосредственными экспериментальными значениями второго вириального коэфициента В для этих температур. Чтобы устранить эти расхождения, мы попробовали видоизменить кривую зависимости В от <Р, приняв линейный ход В- Т в интервале температур между 5 и 50°К. При линейной зависимости В от Т мы получаем значительно более плавный ход В VI С с температурой. Кроме того, достигается хотя бы частичное согласие с опытами Эйкена. Учитывая это, мы принимаем для В и С значения, полученные указанным путем. Значения для В уже приведены в табл. 3. Они согласуются с формулой [c.44]

Фиг. 163. Ус- Фиг. 164. Скорость звука в жидком гелии под тройство для давлением его насыщенных паров, [c.337]

Таблица 103 СКОРОСТЬ ЗВУКА в жидком ГЕЛИИ

Фиг. 165. Скорость звука в жидком гелии под различными давлениями.

Таблица 4.44. Вязкость и скорость звука сосуществующих жидких и газообразных фаз гелия-4 поверхностное натяжение жидкого гелия-4 [250]

Скорость звука, характеризующая предел по скорости течения, в однофазных низкотемпературных жидкостях довольно высока (примерно 1000 м/с для азота, кислорода и водорода и около 200 м/с для жидкого гелия), ио существенно снижается Е двухфазной смеси вследствие высокой [c.360]

Рис. 30. Температурная Рис. 31. Температурная зависимость раз-зависимость скоростей ности ((7 )— 1(0) при различных частотах звука в жидком гелии по данным [33]

Подобное сравнение было проведено первоначально для скоростей звука в жидких азоте, водороде и гелии [148]. При подобном расчёте большое значение имеет величина среднего расстояния между ближайшими соседними молекулами, для определения которой необходимо сделать некоторые предположения о структуре жидкости. В упомянутом расчёте принималось, что частицы простых жидкостей образуют кубическую гранецентрированную решётку. В таблице 13 сопоставлены вычисленные по уравнению (4.10) и наблюдаемые на опыте скорости звука в жидком азоте. Наличие во второй графе двух вычисленных значений скорости звука объясняется расхождением приведённых в литературе данных о плотности жидкого азота. [c.163]

Таблица 7 Скорость звука в жидком гелии [369

Рис. 4-61. Скорости обычного и второго звука в жидком гелии [А-94].

Изотермическая сжимаемость жидкого гелия очень велика при 2,71 К она составляет около 11,85 10" Па и приблизительно в десять раз превышает изотермическую сжимаемость жидкого водорода при 16 К- Адиабатическая сжимаемость жидкого гелия II практически совпадает с изотермической сжимаемостью. Отношение р, / 5 --- pl v у гелия II отличается от единицы всего на 0,1—0,5%. У гелия I отношение теплоемкостей С>./Су растет с повышением температуры. Распространение звука в гелии I — адиабатический процесс. В гелии 11 звуковые волны тоже адиабатические, но расхождение между адиабатическими и изотермическими условиями распространения звука здесь несущественно ввиду малого отличия теплоемкости при постоянном давлении Ср от теплоемкости при постоянном объеме Су Скорость звука растет от 180 м/с при 4,2 К до 237 2 м/с при О К (экстраполяция). Скорость звука в окрестности X-точки резко снижается. Объем моля жидкого Не при 3 К составляет [c.231]

Оказывается, что благодаря наличию двух скорортей в жидком гелии ока зывается возможным распространение звука с двумя различными скоростями. В обыкновенной жидкости звук распространяется с одной определенной ско-ростью. Только-в твердом теле существуют две скорости распространения зву-ка—продольная и поперечная. В сверхтекучей жидкости оказывается, что одновременно распространяется звук с двумя различными скоростями, примерно в. 10 раз отличающимися друг от друга. Это может быть экспериментально проверено и интересно выяснить, насколько это указание теории качественно и коли-честчэнно оправдывается. [c.17]

СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ — свойство жидкого гелия протекать без заметной вязкости через узкие капилляры. Сверхтекучее состояние изотопа Не возникает в результате перехода второго рода (Я-перехода) при критической т-ре 2,172 К. Если т-ры низки, изотоп He представляет собой квантовую Бозе-жидкость, слабо возбужденное состояние которой можно представить как совокупность элементарных возбуждений (квазичастиц) — фононов и ротонов. Тепловое движение в нем описывается в основном фононами (квантами звука) с энергией е = ср, где с — скорость звука р — импульс фонона. Влияние ротонов проявляется при т-ре более 0,6 К. Их энергия е = Д + + (Р — Ро) /2(л, где Д — минимальная энергия ротона = 1,92 X X 10 смг - — импульс, при котором энергия ротона равна Д = 8,65 К л = 0,16 — эффективная масса ротона ( 4 — масса атома Не). Из такого энергетического спектра следует, что существует отличная от нуля критическая скорость течения, ниже которой жидкость движется без трения, и появление в ней новых возбуждений энергетически невыгодно. Сверхтекучий гелий условно разделяют на два не взаимодействующих между собой компонента — нормальный, связанный с фононами и ротонами, и сверхтекучий. Движение нормального компонента, как и обычного газа, носит вязкий характер. Свертекучий компонент движется без трения и без переноса тепла. С явле- [c.349]

Рассмотренные обобщения уравнения Фурье — Кирхгофа имеют сравнительно ограниченную область применения. Это связано с тем, что скорость распространения теплоты в больщин-стве твердых тел соизмерима со скоростью звука и соответственно времена релаксации очень малы. Например, для алюминия время релаксации 10 с, для газов 10 с. Из-за малости времени релаксации рещения гиперболического уравнения переноса теплоты практически совпадают с решениями классического параболического уравнения теплопроводности. Значительные отличия обнаруживаются только в начальные моменты времени на протяжении 3—10т и в областях аномально высоких температурных градиентов. Релаксационные функции й(0) и /(0), которые входят в уравнения переноса теплоты для материалов с памятью (1.103) и (1.105) для большинства веществ при высоких и умеренных температурах очень быстро затухают со временем. Это также приводит к тому, что решения интегро-дифференциальных уравнений переноса теплоты вида (1.103) и (1.105) для реальных типов релаксационных функций мало отличаются от решений классического параболического уравнения переноса теплоты. Релаксационные функции имеют заметную протяженность только при очень низких температурах. Так, например, уравнение (1.103) было с успехом использовано при анализе процесса распространения тепловых возмущений в жидком гелии-П и в некоторых диэлектриках [c.36]

Из уравнения (2.82) видно, что данные, касающиеся зависимости скорости звука от давления, могут быть использованы для определения зависимости второго вириального коэфициента В от температуры. Это уравнение было использовано Ван Иттер-бееком для вычисления значений В для области температур между те.мпературами жидкого водорода и жидкого гелия. [c.113]

Кеезом и Ван Иттербеек [138] для определения отношения теплоемкостей Ср/си произвели измерения скорости звука в газообразном гелии при температурах, которые можно было получить с по-д мощью жидкого кислорода и жидкого гелия. В экспериментах при температуре кипения кислорода -В ими использовался метод, промежуточный между методом Квинке (открытый резонатор, переменная [c.114]

Тонкая мембрана не могла быть использована для измерения скорости звука при давлениях, меньших 60 см рт. Поэтому, например, в опытах при температуре жидкого гелия [140] она была заменена угольным микрофоном, и резонансные максимумы наблюдались с помощью телефона и отмечались весьма точно путем отсчета частоты, при которой гальванометр Цернике давал наибольшее отклонение. [c.115]

Введение. Скорость звука в жидком гелии, находящемся под давлением своих насыщенных паров, равно как и под более высокими давлениями, была определена Бартоном [36], Финдлеем, Питтом, Грэйсон Смитом и Вильгельмом [37]. Ими применялся ультразвуковой метод. [c.336]

Скорость звука при более высоких давлениях, а) Аппаратура. Финдлей, Питт, Грэйсон Смит и Вильгельм [37] повторили свои эксперименты по определению скорости звука в жидком гелии пор внешним давлением от 1 до 5 ат. Для этой цели кварц и отражатель были заключены в медную бомбу, которая помещалась в криостат. С помощью ванны жидкого гелия вне бомбы можно было поддержать любую желательную температуру давление в нсидкости, находившейся в бомбе, создавалось посредством подачи в нее газообразного гелия извне, [c.339]

Второй звук ПОД давлением. Для измерения скорости второго звука под давлением Пешковым и Зиновьевой [36] был использован медный толстостенный цилиндр, соединявшийся системой коммуникаций с баллонами, содержавшими газообраз ный гелий под давлением в 150 ат. Цилиндр помещался в гелиевую ванну и заполнялся жидким гелием путем конденсации его из баллона. Температура внутри цилиндра регулировалась скоростью откачки паров из окружавшего ее криостата. Внутри цилиндра размещался цилиндрический стеклянный резонатор, на торцах которого были укреплены константановый нагреватель и бронзовый термометр. Частота тока, питающего нагреватель, подбиралась с таким расчетом, чтобы внутри стеклянной трубки устанавливалась стоячая волна. Измерение скорости второго звука облегчалось тем, что на торцах резонатора образовывались пучности колебаний температуры, т. е. термометр находился в наиболее выгодных условиях. Потенциальные концы от бронзового термометра, по которому пропускался постоянный ток, выводились через тонкую стейбритовую трубку с уплотнением и подавались через усилитель на пластины катодного осциллографа. На другую пару пластин подавались колебания непосредственно от генератора звуковой частоты, питавшего нагреватель. [c.514]

Скорости звука в жидких криоаген-тах, а также в сосуществующих жидких и паровых фазах даны в табл. 4.103 и 4.104. Скорости звука в смесях водорода и гелия с кислородом и азотом даны в [425]. [c.178]

Когда требуется быстрая передача сжиженного газа, смесь пара и жидкости, имеющая меньшую плотность, чем чистая жидкость, должна передаваться с большой скоростью, чтобы обеспечить заданный массовый расход жидкости. Скорость потока в двухфазной области имеет серьезные ограничения. Максимальная скорость потока жидкости в трубе равна скорости звука в жидкости. Скорость звука в низкокипящих жидкостях весьма велика в жидких азоте, кислороде и водороде — порядка 1000 м1сек, а в жидком гелии — около 200 м1сек. Однако в двухфазной смеси жидкости и пара скорость звука мала вследствие высокого коэффициента сжимаемости смеси, обусловленного присутствием пара. [c.284]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология