Гелий теплота парообразования

Хранение сжиженного природного газа требует подбора соответствуюш,их металлов и изоляционных материалов. При этом все время необходимо помнить об утечке тепла , так как она влияет на стоимость процесса сжижения, а получаемые жидкие продукты имеют очень малую теплоту парообразования. Например, теплота испарения гелия составляет всего лишь 6 ккал/л, а для испарения 1 кг сжиженного природного газа достаточно 200—210 ккал тепла. [c.205]

При теплоте парообразования = 2,55 кдж л испарившееся от теплопритока количество гелия составит [c.219]

Наибольшие трудности при перевозке и хранении связаны с гелием, так как он имеет самую низкую температуру кипения и малую теплоту парообразования (ом. табл. 48). Для хранения и перевозки жидкого гелия также могут применяться стеклянные и металлические сосуды с вакуумной рубашкой и промежуточным азотным экраном. Потери на испарение составляют в 100-литровом сосуде 0,5% в сутки жидкого ге- [c.369]

Температуру оболочки, окружающей сосуд с сжиженным газом, можно понизить также путем использования холода выходящего из сосуда пара. Отношение тепла, необходимого для нагрева пара от температуры кипения до температуры окружающей среды, к теплоте парообразования больше для газов, имеющих более низкую температуру кипения. Это отношение для кислорода равно 0,87, для азота— 1,13, для водорода — 8,2 и для гелия — 74. Следовательно, использование холода испаряющегося водорода и, особенно, гелия может дать очень большой эффект. [c.130]

Теплоты парообразования изотопов гелия [c.16]

Первое из этих значений относится к Не I, однако в данном случае это, по-видимому, не имеет существенного значения. Как известно, теплота >1--превращения в жидком гелии ничтожна, и между 1,75 и 3,5° К теплота парообразования изменяется только в пределах 4%. [c.148]

Жидкий водород применяется также в разнообразных низкотемпературных устройствах, хотя большую ценность в таких устройствах представляет гелий вследствие его более низкой температуры кипения. Однако использование гелия связано со многими затруднениями, и в тех случаях, где это возможно, предпочитают применять жидкий водород, который производится в больших количествах и стоит дешевле. Процесс ожижения водорода более прост, а холодопроизводительность данного объема жидкости за счет теплоты парообразования у жидкого водорода примерно в 10 раз больше, чем у жидкого гелия. Интересным примером использования жидкого водорода в исследовательской аппаратуре являются также пузырьковые камеры. [c.313]

Применение жидкого гелия связано с наиболее значительными трудностями по сравнению с любым другим сжиженным газом. Гелий имеет самую низкую температуру кипения из всех известных газов, а чрезвычайно малая теплота парообразования и малая плотность обусловливают большие потери на испарение жидкости даже при сравнительно малом тепло-притоке (см. табл. 1). Например, для испарения 1 л жидкого водорода требуется 7,54 ккал, а для испарения 1 л жидкого гелия — только 0,71 ккал. Удельная теплоемкость паров гелия сравнительно велика, и при хранении гелия весьма целесообразно использовать теплоемкость пара при низких температурах везде, где это возможно. [c.317]

Атомы инертных газов, иногда называемых редкими или благородными, имеют на валентных уровнях по 8 электронов, за исключением гелия, у которого всего 2 электрона. Эти заполненные уровни очень устойчивы, о чем свидетельствуют высокие значения потенциалов ионизации, особенно для легких элементов группы (табл. 23.1). Все элементы этой группы в свободном виде — низкокипящие вещества, физические свойства которых весьма закономерно изменяются с увеличением заряда ядра атома. Из всех известных веществ гелий имеет самую низкую точку кипения. Вследствие монотонного увеличения теплоты парообразования точки кипения инертных газов закономерно возрастают с увеличением порядкового номера. [c.454]

Несмотря на относительно высокую стоимость жидкого гелия, ему отдают предпочтение перед жидким водородом, применение которого связано с опасностью взрыва. Преимуществом жидкого гелия является его низкая точка кипения, однако его весьма малая скрытая теплота парообразования требует эффективной защиты от теплопритоков к криопанели насоса. [c.72]

Пар, выходящий из сосуда со сжиженным газом, имеет температуру, близкую к температуре кипения жидкости. Он может служить дополнительным источником холода и отводить в окружающую среду часть потока тепла, идущего через изоляцию. Отношение количества тепла, необходимого для нагрева пара от температуры кипения до температуры окружающей среды, к теплоте парообразования больше для газов, имеющих более низкую температуру кипения. Например, величина этого отношения для кислорода равна 0,87, для водорода — 8,2, а для гелия — 74. Следовательно, использование холода испаряющегося водорода и особенно гелия может дать очень большой эффект. Одним из наилучших путей использования холода пара является охлаждение последним экрана от излучения. Расчеты показывают, что приток тепла излучением к жидкому водороду может быть снижен в этом случае в 7 раз, а к жидкому гелию — в 34 раза. [c.395]

Последнее десятилетие характеризуется постоянно растущим интересом к неону и его промышленному производству — разработан ряд новых технологических схем получения неона, широко ведутся исследования физических свойств газообразного и жидкого неона [59]. Жидкий неон — уникальная по свойствам криогенная жидкость. Как видно из табл. 1, объемная теплота парообразования жидкого неона в точке кипения примерно в 4 раза больше, чем у водорода, и в 50 раз больше, чем у гелия. Благодаря этому снижается расход охлаждающей жидкости и, что также существенно, сокращаются ее потери при длительном хранении или транспортировании. [c.97]

Наибольшие трудности при перевозке и хранении связаны с гелием, так как он имеет самую низкую температуру кипения и малую теплоту парообразования (табл. 40). [c.289]

Жидкий гелий имеет особенности, которые конструктор должен всегда учитывать. Большинство низкокипящих жидкостей имеет значительную теплоту парообразования. Поэтому сосуды для жидких кислорода, азота или даже водорода можно охладить за счет испарения первых порций заливаемой жидкости, и расход жидкости на охлаждение сосуда не будет чрезмерно большим. Для жидкого гелия условия совсем другие. Теплота парообразования жидкого гелия составляет только 20,5 дж г. При одинаковых объемах на испарение жидкого гелия требуется менее /12 количества тепла, необходимого для испарения жидкого водорода. [c.265]

Весьма интересно сравнить также теплоту парообразования и теплоемкость пара. Количество тепла, расходуемое на испарение данной массы гелия, равно примерно количеству тепла, необходимому для нагревания этой же массы газообразного гелия на 4° К-Следовательно, при охлаждении сосуда от 80° К (после предварительного охлаждения жидким азотом) до 4° К охлаждающая способность паров гелия гораздо больше, чем скрытая теплота парообразования жидкого гелия. Исследователи, работающие с низкими температурами, знакомы с этим явлением и, как правило, используют теплоемкость паров гелия как основной источник холода при охлаждении приборов до 4° К. Эффективность сосудов для хранения и перевозки жидкого гелия можно существенно повысить, если предусмотреть специальные средства для использования охлаждающей способности паров гелия. В предложенных конструкциях образующиеся в процессе предварительного охлаждения пары пропускаются по узким каналам у внутренней стенки Сосуда. Охлаждающую способность паров гелия можно при этом использовать полностью, так как теплоемкость металлов быстро возрастает с повышением температуры. Например, при охлаждении медного контейнера от 80 до 4°К около 90% тепла отводится при температуре выше 40° К. [c.265]

Сосуды для жидкого гелия. Очевидно, что эффективность экрана, охлаждаемого парами, зависит от отношения теплоты парообразования жидкости в сосуде к удельной теплоемкости пара. Поэтому использование такого экрана при хранении жидкого гелия очень заманчиво ввиду благоприятного соотношения между теплоемкостью пара и теплотой парообразования жидкости. [c.269]

Наконец, следует сказать несколько слов о хранении жидких кислорода и азота. Поскольку для них отнощение теплоты парообразования к изменению энтальпии пара при нагревании его до комнатной температуры гораздо больше, чем для водорода и гелия, следует ожидать, что эффективность охлаждаемого парами экрана будет соответственно меньше. Однако рассмотренные принципы справедливы и в этом случае, что следует всегда учитывать при конструировании сосудов для длительного хранения жидкого кислорода или азота. [c.273]

Трудно представить ситуацию, в которой неизолированная труба для жидкого водорода имела бы какие-либо преимущества. Конденсация атмосферного воздуха на наружной поверхности такой трубы является неограниченным источником теплоподвода для испарения жидкого водорода. Эффективность такого источника можно лучше представить себе, если учесть, что образование единицы объема жидкого воздуха вызовет испарение более 10 единиц объема жидкого водорода. Передачу жидкого гелия без изоляции трубопровода не стоит и обсуждать, так как при одинаковых объемах теплота парообразования гелия в 12 раз меньше, чем водорода, и даже лучшие виды изоляции при передаче гелия оказываются неудовлетворительными. [c.288]

Таблица 839 Теплота парообразования гелия

Критическая температура (Т р), названная по предложению Д.И. Менделеева абсолютной температурой кипения - температура, при которой исчезает различие между жидко- и газообразным состоянием вещества. При температурах свыше Т р вещество переходит в сверхкритическое состояние без кипения и парообразования (фазовый переход 2-го рода), при котором теплота испарения, поверхностное натяжение и энергии межмолеку-лярного взаимодействия равны нулю. При сверхкритическом состоянии возникают характерные флуктуации плотности (расслоение по высоте сосуда), что приводит к рассеянию света, затуханию звука и другим аномальным явлениям, таким как сверхпроводимость и сверхтекучесть гелия. Вещество в сверхкритическом состоянии можно представить как совокупность изолированных друг от друга молекул (как молекулярный песок ). Для веществ, находящихся в сверхкритическом состоянии, не применимы закономерности абсорбции, адсорбции, экстракции и ректификации. Их в смесях с докритическими жидкостями можно разделить лишь гравитационным отстоем (см. 6.3.3). Критическое давление (Р р) - давление насыщенных паров химических веществ при критической температуре. Критический объем (У р) - удельный объем, занимаемый веществом при критических температуре и давлении. [c.96]

Собственно теплопередача с помощью тепловой трубки состоит в переносе теплоты, отбираемой от какого-либо внешнего теплоносителя испарительным концом трубки и затрачиваемой на парообразование рабочей жидкости, переносе этой теплоты быстро движущимся (со скоростью, близкой к скорости звука) паром на другой конец трубки, где эта теплота выделяется при фазовом переходе пар— жидкость (конденсации). Рабочая жидкость, обладающая необходимыми свойствами в зависимости от требуемого внешнего температурного уровня, циркулирует в герметичной трубке по замкнутому контуру. Для диапазона 200-500 К в тепловых трубках используются под повышенным давлением обычные жидкости, среди которых вода обладает наибольшей теплотой фазового перехода, что существенно для тепловой производительности трубки. При низких температурах (до 200 К) в криогенной технике используются низкокипящие вещества, такие как фреоны, азот, гелий и т. п. В интервале 550-750 К используются расплавы щелочных металлов. [c.358]

Тщательная защита от теплопритоков необходима для низкотемпературной аппаратуры, емкостей с сжиженными газами, низкотемпературных коммуникаций и других криогенных систем. Для этой цели, как правило, применяют вакуумную теплоизоляцию различных типов, которая отличается значительно лучшими характеристиками, чем обычные виды изоляции. Необходимость в высококачествеииой теплоизоляции вызвана тем, что с понижением температуры теплопритоки из окружающей среды возрастают, а их отрицательное влияние резко увеличивается. Кроме того, у таких веществ, как водород и особенно гелий, теплота парообразования низка, это приводит к интенсивному испарению больших количеств жидкости от теплопритоков. [c.207]

Например, для охлаждения 1 кг меди от 80 до 4,2 К лищь за счет скрытой теплоты парообразования нужно приблизительно 0,27 кг жидкого гелия. Если же учесть все теплосодержание гелия, то требуется всего 0,022 кг гелия. Когда нет возможности использовать все теплосодержание криоагента, то значение его расхода будет лежать где-то между кривыми максимума и минимума. [c.251]

В тех случаях, когда жидкий гелий подается в сосуд, в котором уже имеется жидкость, последствия предварительного охлаждения даже коротких труб могут быть весьма сушественными. Если в процессе охлаждения трубопровода подавать теплый газообразный гелий в заполняемый сосуд, то можно испарить значительное количество жидкости. Следует учесть тот факт, что за счет теплоты парообразования единицы массы гелия можно охладить такую же массу газообразного гелия только на 4° К, и тогда станет очевидным, что небольшое количество теплого газообразного гелия может вызвать испарение значительного количества жидкости, находящейся в сосуде. Установка патрубка для выпуска пара на конце трубопровода помогает существенно уменьшить эти потери. Такой патрубок установлен в трубопроводе, осписан-ном ниже в этой главе. [c.287]

Ван-Дейк и Дюрье [49] вычислили значения теплоты парообразования жидкого гелия по другим термодинамическим свойствам и сравнили их с таблицей осредненных и упорядоченных [c.352]

Свойства. Благородные газы - бесцветные газообразные при комнатной темпера ре вещества. Конфигурация внешнего электронного слоя атомов гелия li, остальных элементов подгруппы VI11A - пл лр. Завершенностью электронных оболочек объясняется одноатомность молекул благородных газов, весьма малая их поляризуемсхггь, низкие температуры плавления и кипения, небольшие значения теплот плавления и парообразования, химическая инертность. В ряду Не - Rn физические свойства изменяются симбатно росту их атомной массы наблюдающийся при этом параллелизм в изменении родственных свойств приводит к простым зависимостям (рис. 3.60). [c.472]

Свойства простого вещества. Никаких соединений гелий не образует, а в виде простого вещества по своим физическим свойствам ближе всего к водороду. Гелий труднее всех переходит в жидкое состояние и легче всего переходит в газ. Теплота его парообразования чрезвычайно мала и составляет всего 0,092 кДж/моль, У гелия /кип = —269° С. Ниже этой температуры образуются две разновидности гелий-Ги гелий-П. Первая разновидность существует при температуре выше 2,172 К, а вторая — ниже этой температурной точки. Превращение одной модификации в другую сопровождается удивительными аномалиями в теплоемкости и других свойствах. Так, теплопроводность у гелия-П вдруг резко возрастает и становится в 3-10 больше, чем у гелпя-1. Его вязкость в 10 раза больше, чем у газообразного водорода. Гелий способен образовывать сверхтонкие пленки, скользящие как бы без трения. Твердым ои может быть получен при низкой температуре П (—272° С) п [c.198]