Плотность жидкого гелия под давлением его насыщенных паров

Согласно третьему закону термодинамики энтропия жидкой фазы, так же как и твердой, при абсолютном нуле температуры должна обращаться в нуль. В связи с этим приобретает большой интерес вопрос о распределении атомов в жидком гелии, особенно при наиболее низких температурах. Плотность жидкого гелия мала, под давлением насыщенных паров она составляет всего около 0,14 г/мл, что в значительной мере объясняется малой молекулярной массой гелия (заметим, что плотность жидкого водорода примерно в два раза меньше плотности жидкого гелия). Необычна зависимость плотности Не от температуры (рис. 61). Там же представлена температурная зависимость теплоемкости С вдоль линии равновесия жидкость — пар. При температуре 2,173 К и 49,80 10 Па плотность жидкого Не проходит через максимум, после чего функция р = /(Г) резко меняет свое направление, плотность быстро уменьшается. Теплоемкость тоже аномально зависит от температуры. Кривая теплоемкости похожа на греческую букву X. При 2,182 К теплоемкость является разрывной функцией. Здесь в жидком Не происходит фазовый переход второго рода. Температура этого фазового перехода ( Х-точки ) немного снижается при увеличении давления. Жидкую фазу при температурах, соответствующих Х-точкам и ниже, принято называть гелий II . Жидкая фаза при температурах, лежащих выше Х-точек, названа гелий 1 . [c.229]

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]

Гелий I и гелий П. При темп-ре 2,172°1С (т. н. Х-точка) в жидком Не, находящемся под давлением насыщенных паров (37,80 мм рт. ст.), происходит фазовый переход 2-го рода (рис. 1) выше этой темп-ры Г. наз. Г. I, ниже ее — Г, II, Темп-ра перехода смещается в сторону более низких темп-р при увеличении давления. Характер фазового перехода выясняется по наличию аномалии теплоемкости в Гх. по температурной зависимости плотности с характерным изломом в Тх и по другим явлениям, ти- [c.414]

В этой главе собраны численные данные о всех величинах, которые необходимо знать для построения диаграммы состояния гелия, а также данные, которые можно получить из диаграммы состояния, если рна уже известна, как то давление насыщенных паров, давление плавления, плотности жидкого и твердого гелия, данные, относящиеся к линии Х-переходов, а также теплоемкости жидкого и твердого гелия и скрытые теплоты переходов. [c.216]

ПЛОТНОСТЬ ЖИДКОГО ГЕЛИЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ЕГО НАСЫЩЕННЫХ ПАРОВ [c.239]

Для жидкого гелия II теплоемкость при постоянном объеме больше теплоемкости под давлением насыщенных паров она становится еще больше при увеличении давления и плотности жидкого гелия II. Для жидкого гелия I с меньше, чем с", и умень- [c.251]

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]

Данные о теплоте испарения жидкого гелия были получены как в результате непосредственных измерений [ЗЬ 133, 134] скорости испарения при выделении известной мощности, так и расчетом по уравнению Клайперона-Клаузиуса [46] с использованием экспериментальных данных о температурной зависимости давления насыщенных паров и плотности жидкости и пара. [c.57]

Потенциалы возбуждения и ионизации 39 2. 5. Магнитная восприимчивость — 2. 6 Сжимаемость 40 2. 7. Теплопроводность 49 2. 8. Вязкость 52 2. 9. Диффузия 55 2. 10. Теплоемкость 57 2.11. Плотности сосуществующих фаз (жидкость — пар) 58 2. 12. Давление насыщенных паров 62 2. 13. Теплота испарения 66 2. 14. Поверхностное натяжение 67 2. 15 Жидкий гелий 68 [c.302]

На фиг. 122 изображена р-Г-диаграмма изобар. Область жидкого гелия ограничена снизу диаграммы кривой, представляющей собой плотность жидкости, кипящей под давлением своих насыщенных паров, как функцию температуры. Она напоминает кривую, которая уже была получена Камерлинг Оннесом и Боксом (фиг. 97). [c.275]

Плотность жидкого гелия определялась из температуры и да-BJleния по данным, полученным авторами из измерения изопикна-лей жидкого гелия. Давление измерялось манометром, который присоединялся капиллярной трубкой к калориметру. На графике фиг. 103 приведены результаты этих измерений [26]. В график включены также значения теплоемкости жидкого гелия под давлением его насыщенных паров, взятые из табл. 84. [c.251]

Сжимаемость жидкого гедия. Кеезом и Клузиус [55] проделали некоторые измерения по определению сжимаемости жидкого гелия. Для этой цели они наполняли свой калориметр (фиг. 99) жидким гелием под некоторым давлением и измеряли затем количество гели/1, выпускаемого из калориметра при понижении давления до определенного значения. Так как плотность жидкого гелия под давлением его насыщенных паров и емкость калориметра были известны, все данные для вычисления сжимаемости были налицо. [c.270]

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]

Криостаты с повыш е н н ы м давлением. Матиас, Кроммелин, Камерлинг Оннес и Свэллоу [46] для измерения плотности насыщенных паров гелия выше точки нормального кипения применяли криостат, в котором можно было работать с давлением паров над жидким гелием до 2,25 ат (см. 3 гл. IV). [c.202]

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]