Низкие температуры в науке и технике

Науку о холоде и его применении называют криологией. Условно криологию можно подразделить на два крупных раздела — техника умеренного охлаждения и техника глубокого охлаждения, которые имеют общие теоретические позиции [9, 32, 142], но существенно различаются по основным методам создания холодильных эффектов и их применения. Область умеренного охлаждения ограничивают температурным интервалом от 283 до 120 К. К области глубокого охлаждения относят температуры ниже 120 К вплоть до температуры, близкой к абсолютному нулю. Методы криогенной техники используют при производстве ожиженных газов. Благодаря ее методам изучены свойства сверхпроводимости и сверхтекучести, проявляющиеся при очень низких температурах. При таких температурах вследствие уменьшения колебательной составляющей (см. разд. 1.3.3) снижается уровень энтропии веществ. [c.48]

НИЗКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ [c.242]

Низкие температуры в науке и технике [c.244]

Промышленная добыча гелия ведется из газоносных источников, содержащ,их этот элемент в количестве до 1—2%. Гелий получил широкое применение в технике и науке. Благодаря своей легкости и негорючести гелий используется для наполнения им аэростатов и шаров-зондов при исследовании атмосферы (иногда в смеси с водородом). Подъемная сила гелия составляет 93% от подъемной силы водорода, но безопасность работы с гелием является его серьезным преимуществом. По гелию определяется адсорбционная способность углей. По остаточному содержанию гелия в углях судят об их возрасте. Жидкий гелий — самая холодная из всех жидкостей, поэтому гелий применяется при получении очень низких температур. Жидкий гелий обладает рядом свойств, делающих его особенно ценным для научных исследований. Существуют две формы жидкого гелия — гелий I и гелий И. [c.408]

Современная азотная промышленность, являющаяся одной из самых передовых отраслей химической индустрии, развивается на базе новейших достижений науки и техники. В производстве связанного азота применяются низкие температуры (для разделения газов), сложные высокоактивные катализаторы для обеспечения больших скоростей реакций, высокие температуры и высокие давления. На азотнотуковых заводах используются весьма мощные и совершенные контактные аппараты, компрессоры, абсорбционные и ректификационные колонны, холодильные аппараты, высокотемпературные печи, изготовляемые из химически стойких и жаропрочных материалов—хромоникелевых, молибденовых, вольфрамовых и других специальных сталей и сплавов. [c.24]

Техника низких температур развивается бурными темпами. Она вторгается в самые различные отрасли науки и народного хозяйства. В связи со все более широким применением кислорода в черной и цветной металлургии, химической и других отраслях промышленности быстро растет отечественное кислородное машиностроение. [c.3]

Освещены некоторые аспекты применения низких температур в различных областях науки и техники. [c.2]

Понятие низкие температуры , естественно, условно и меняется с развитием науки и техники. В физике в настоящее время под низкими принято понимать температуру кипения гелия 4,2 К (—269 °С), в химии — температуры в интервале 223—70 К, а сверхнизкими — ниже 70 К. [c.7]

Рассмотрено применение низких температур в различных отраслях науки и техники. Значительное внимание уделено работам по низкотемпературной полимеризации, цепным процессам, реакциям с участием молекулярных комплексов, химическим и биохимическим реакциям в многокомпонентных замороженных растворах. Естественно, что в книге нашли отражение и работы авторов, посвященные вопросам стимулирования химических реакций низкими температурами, реакциям с отрицательным температурным коэффициентом, влиянию фазовой и структурной неоднородности исследуемой системы на химический процесс при низких температурах. [c.8]

ПРИМЕНЕНИЕ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ [c.252]

Осуществление в условиях низких температур различных реакций и стимулирование низкими температурами ряда химических процессов выдвигают задачу создания новой технологии. В некоторых случаях низкие температуры могут кардинально изменить свойства материалов. В данной главе приведены примеры применения низких температур в ряде областей науки, техники и хозяйственной деятельности человека. Отмечены также некоторые нерешенные вопросы, представляющие практический интерес. [c.252]

Для координации всех этих работ в Государственном комитете Совета Министров СССР по науке и технике создан Научный совет по проблеме Создание машин, работающих в условиях низких температур под председательством акад. М. А. Лаврентьева. В составе Совета имеется секция по развитию научно-исследовательских работ, связанных с созданием северных сортов топлив, масел, смазок и технических жидкостей. Организатором секции и первым ее председателем был выдающийся ученый, создатель нового направления в производстве северных масел, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор Е. Г. Семенидо, ученым секретарем — инженер А. Н. Покровский. [c.5]

С каждым годом растут темпы строительства новых заводов, совершенствуются действующ,ие промышленные комплексы на основе передовых достижений науки и техники. Внедрение новых эффективных технологических процессов обычно связано с применением более совершенного оборудования, которое зачастую работает в условиях очень высоких или очень низких температур, больших давлений или глубокого вакуума, коррозионной агрессивности среды, интенсивного механического или других видов износа. [c.5]

Предмет криохимии составляют явления, отличающие низкотемпературные реакции от процессов при повышенных температурах. Эта область химии занимается выявлением закономерностей, определяющих поведение взаимодействующих химических веществ при низких температурах. Понятие низкие температуры условно. Оно изменяется с развитием науки и техники и различно в физике, химии и биологии [6]. [c.312]

В популярной форме рассказывается об истории развития техники низких температур, ее использовании, а также связанных с ней направлений науки. Показано, как трудами изобретателей и исследователей разных стран были созданы многочисленные машины и приборы, без которых не могла бы существовать современная цивилизация. [c.2]

Выбор именно этой темы связан не только с профессиональными интересами автора и желанием привлечь молодежь к работе в области низких температур. Дело в том, что в истории науки и техники трудно найти другую область, где столь тесно переплетались бы физика и химия, биология и география, технология и быт, экономика и экология. Особенно тесно низкотемпературная техника связана с теплоэнергетикой, представляя собой в определенной степени ее опрокинутое зеркальное отображение, помогающее лучше, иногда с совсем неожиданной стороны, увидеть многие ее стороны. [c.3]

Представляется поэтому, что более верный путь для того, чтобы ввести читателя в мир низких температур, нужно про-кладывать через технику и технологию - области более синте-тические, чем любая отдельная наука, даже такая, как физика. Романтика и драматизм в инженерном поиске не менее интересны, чем в других областях творчества. Синтетический подход дает и большую возможность использовать сведения по истории и экономике. Это намного труднее, но зато получает-ся более объемная, объективная картина развития событий. [c.4]

В технике, так же как и в других областях человеческой деятельности, представление о новом, прогрессивном чаще всего связано с понятием высокий - высокие скорости, высокие напряжения, высокое качество, высокий класс... Все это так. Однако, вопреки толковому словарю, и слово низкий часто звучит не хуже, а даже лучше, чем высокий (низкие цены, низкий уровень заболеваемости, радиации, преступности и Т.П.). Применительно к температуре это слово тоже не может быть синонимом плохого оно уже давно связывается с высшими достижениями в науке, технике и качестве жизни. [c.7]

С самых ранних времен стремление проникнуть в область низких температур определялось (как и в других областях) двумя побудительными мотивами. Первый из них - желание познать природу, объяснить, а потом и предсказать. Отсюда начинаются естественные науки. Второй - создать устройства, позволяющие использовать то, что может дать природа для нужд человека, улучшения условий его жизни. Отсюда рождаются техника и технология. [c.9]

Первым, кто в XIX в. обеспечил решающий прорыв в новую область, был знаменитый М. Фарадей. Этот удивительно разносторонний гений науки, продвинувший намного вперед целый ряд ее направлений (от химии и учения об электричестве до металлургии и научной терминологии), сделал очень существенный вклад в физику и технику низких температур. Он по праву может числиться в кругу основоположников низкотемпературной техники. М. Фарадей начал работать в этой области с 1823 г. Важно сразу же отметить, что он использовал самую простую экспериментальную технику, но в сочетании с оригинальными способами постановки и решения задач получались результаты исключительной ценности. [c.36]

Всего этого с избытком хватило бы для того, чтобы занять почетное место в истории науки и техники низких температур. Однако Линде на этом не остановился. Вторую половину своей творческой жизни он посвятил криогенике, делавшей в 90-е годы первые шаги. [c.119]

Прогресс науки и техники потребовал разработки более точного уравнения состояния природных газов, способного правильно описывать изменение их свойств при давлениях до 100 МПа и температурах до 573 К в процессах добычи газа и при давлениях до 20 МПа и низких температурах (до 93 К) в процессах переработки природных газов. В решении этой проблемы выявились два направления [c.244]

И вот, в 1986—1987 гг. учеными ряда стран были получены уникальные оксидные материалы, которые, подобно металлам, характеризуются низким сопротивлением при комнатной температуре, но обладают сверхпроводимостью уже при 90—100 К И это, по-видимому, далеко не предел. Важность этого открытия заключается в том, что состояние сверхпроводимости в уже синтезированных материалах может быть технически реализовано при температуре кипения жидкого азота —= 77,3 К. Для понимания масштабов открывающихся перед наукой и техникой возможностей приведем две цифры среднее содержание азота в воздухе составляет 78,1% по объему, а гелия — 4,6-10 %. Кроме того, работа криогенных установок для получения жидкого азота, функционирующих при температурах около 70 К, обходится намного дешевле, чем работа аналогичной аппаратуры для получения жидкого гелия (Г О К). [c.5]

Д. условно делят на низкие, умеренные, высокие и сверхвысокие. Диапазон Д., наз. высокими, различен в разных областях науки и техники. В химии обычно высокими считают Д. свыше 100 МПа. Различают статические Д., существующие при длительных режимах сжатия, и динамические, действующие кратковременно, напр, при взрыве. Диапазон высоких Д., встречающихся в природе, весьма широк. Статич. Д., обусловленное гравитационным полем Земли, достигает в глубинах океана 100 МПа, в центре Земли-360 ГПа. На звездах (белые карлики) статич. Д. составляет 10 -ГПа. В пром-сти освоены статич. Д. 6-8 ГПа, в лаб. условиях достигнуто Д. 170 ГПа. Сжатие в-ва в статическом режиме может осуществляться при высоких температурах ( 3000 К), а также при дополнительном наложении напряжений сдвига, вызывающих пластическую деформацию. Динамич. Д., при к-рых выполняются физ.-хим. исследования конденсированных систем, достигают 500 ГПа. [c.619]

Технология —самый революционный элемент производства, изменение которого приводит к наибольшему экономическому эффекту. Нужды народного хозяйства и дальнейшее развитие техники (исследования космоса, Мирового океана, сверхглубокое бурение скважин) выдвинули задачу создания кабельных изделий, надежно и устойчиво работающих в экстремальных условиях (глубокого вакуума, низких и высоких температур и давлений, воздействия мощных потоков ядерных излучений, химически агрессивных сред). Эта задача была решена благодаря внедрению принципиально новой радиационной технологии в результате совместных усилий ученых ряда институтов Академии наук и министерств химической и электротехнической промышленности. Применение радиационной технологии позволило, модифицируя полимеры, получать материалы совершенно нового качества и надежные изделия на их основе. Экономический эффект от применения новой технологии в электротехнической промышленности за годы X пятилетки превысил 80 млн. руб. В настоящее время эта технология проникает и в другие отрасли производства. Необходимо отметить и другой аспект проблем принципиально новых технологий, уже сегодня подсказанных жизнью и практическим опытом. В ряде отраслей промышленности (энергетика, химическая, нефтехимическая, металлургическая, цементная и др.) на протяжении последних десятилетий развитие шло преимущественно путем повышения единичной мощности основного оборудования. [c.217]

Современные достижения науки и техники в области высокомолекулярных соединений позволяют решать задачи получения конструкционных материалов с заданными свойствами и устранять некоторые недостатки, которые ограничивали щирокое применение полимерных материалов в химическом машиностроении. К числу этих недостатков относятся окисляемость при действии агрессивных сред, содержащих активный кислород ограниченный температурный интервал использования, в особенности в области повышенных температур низкая теплопроводность недостаточно высокая механическая прочность. [c.81]

Успехи X. 20 в. связаны с прогрессом аналит. X. и физ. методов изучения в-в и воздействия на них, проникновением в механизмы р-ций, с синтезом новых классов в-в и новых материалов, дифференциацией хим. дисциплин и интеграцией X. с другими науками, с удовлетворением потребностей совр. пром-сти, техники и технологаи, медицины, строительства, сельского хозяйства и др. сфер человеческой деятельности в новых хим. знаниях, процессах и продуктах. Успешное применение новых физ. одов воздействия привело к формированию новых важнЬ1х направлений X., напр, радиационной химии, плазмохимии. Вместе с X. низких температур (криохимией) и X. высоких давлений (см. Давление), сонохимией (см. Ультразвук), лазерной химией и др. они стали формировать новую область - X. экстремальных воздействий, играющую большую роль в получении новых материалов (напр., для электроники) или старых ценных материалов [c.259]

Мы обращаемся к исследователям битумов, чтобы они использовали научные методы и технику смежных областей. Нам нужно глубокое научное познание строительных свойств битумов. Мы 1"1же) представить себе битум, который при переработке становится жидким или термопластичным, но свойства которого после переработки не а.ависят от твшпературы, следовательно, его гибкость, вязкость и способность сцепления сохраняются при предельно низких температурах, и который при высоких температурах не размягчается снова. На примере смазочных вецаств и пластмасс мы ввдим, какие возможности открывает наука". [c.4]

Непрерывное развитие производства электровакуумных приборов, микроэлектроники, ядерной физики и многих других отраслей науки и техники требует постоянного совершенствования и разработки новых методов достижения высокого и сверхвысокого вакуума. Масляные насосы, еще недавно широко применяемые в технике получения среднего и высокого вакуума, уже не удовлетворяют современным техническим требованиям не столько по величине достигаемого предельного давления, сколько по чистоте и безмасляности вакуума. Это привело к необходимости разработки принципиально новых методов получения вакуума. Большая часть этих методов основана на использовании явления хемосорбции газов на чистых поверхностях некоторых химически активных металлов (преимущественно титана), а также физической адсорбции или конденсации газов на микропористых адсорбентах или поверхностях, охлажденных до низких температур. Адсорбционный метод получения вакуума известен еще с начала XX века, когда Дьюар с помощью древесного угля, охлажденного жидким воздухом, получил высокий (по тем временам) вакуум. Тогда из-за невысокого уровня техники получения низких температур сорбционный метод не вышел из стадии лабораторных экспериментов. [c.3]

Низкие температуры нашли широкое применение во многих областях науки и техники. Их использование значительно расширило возможности систем связи. Значительные открытия в области радиоастрономии, совершенные в последние годы, стали возможны благодаря использованию приемных устройств, работающих в условиях низких температур [715]. Исключительно важную роль низкие температуры играют и в обеспечении нормального функционирования различных систем космических кораблей. К примеру, в работе [715] рассмотрены вопросы применения низких темпв- [c.263]

В своей основной статье по искусственному холоду Ловиц прежде всепо подробно характеризует значение изучения области низких температур. Указывая на крупные открытия, связанные с познанием свойств веществ, достигнутые при нагревании тел и вообще при использовании в науке и технике области высоких температур, Ловиц выражает уверенность, что и изучение области низких температур приведет к тому, что нам удастся открыть тела, о существовании которых мы в настоящее время даже и подозревать не можем Ссылаясь на многочисленные проблемы, возникающие в связи с постановкой вопроса о низких температурах, и приведя ряд примеров, Ловиц дает из учебника Лавуазье весьма характерную выдержку, посвященную общей характеристике трех агрегатных состояний вещества. [c.459]

В сборнике представлены основные работы, выполненные за период 1947—1955 гг. научно-техническим персоналом лаборатории низких температур ВЭИ в составе доктора техн. наук, проф. В. Г. Фастоеского (руководитель работ), и. о. старшего научного сотрудника канд. [техн. наук Ю. В. Петровского, канд. техн. наук, ст. научного сотрудника А. Е. Ровинского. В экспериментальной работе участвовали инж. А. А. Власова и ст. техник 3. Н. Косова. [c.4]

Название книги соответствует определению почти неизвестной тогда низкотемпературной области, которое дал М. В. Ломоносов еще два с половиной века назад Эта область начинается от самого низкого градуса теплоты, или, что то же, -от наибольшего градуса стужи, который пока еще никак не от-1 1ечен и не показан. Она оканчивается при температуре замерзания воды . Теперь этот низкий градус , как и предвидел Ломоносов, отмечен и показан . Сама же область, о которой он писал, превратилась в обширную рабочую площадку для науки, техники и технологии. [c.3]

Вот И закончилось наше путешествие по стране низких температур. Началось оно от 0°С и закончилось около О К. В течение всего этого пути - от твердой воды до жидкого гелия, пути, растянувшегося с глубокой дрерности до наших дней, было много встреч с интересными событиями, выдающимися деятелями науки и техники, их творениями, победами и поражениями... [c.317]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология