Теплоемкость жидкого гелия

Рис. 3.2. Зависимость теплоемкости жидкого гелия, находящегося под давлением насыщенных паров, от температуры.

Рис. 12. Температурная зависимость теплоемкости жидкого гелия при постоянном объеме и различной плотности [128]

Гелий — вещество, в котором решающую роль играют квантовые эффекты. При атмосферном давлении он может находиться в жидком состоянии при температуре ниже 4,22 К. Гелий является единственным в природе веществом, которое при обычных давлениях не переходит в твердое состояние вплоть до нуля Кельвина. Это свойство гелия связано с очень слабым взаимодействием атомов. В твердом состоянии гелий может находиться только под давлением. Так, для получения твердого гелия при температуре 27 К требуется давление примерно 10 Па. При температуре 2 172 К и давлении насыщенных паров 5,-10 Па в жидком гелии происходит фазовый переход второго рода, сопровождающийся резким изменением теплоемкости, теплопроводности, вязкости и других свойств. График температурной зависимости теплоемкости жидкого гелия в окрестности этой температуры напоминает греческую букву Я (рис. 6.10). Температура, равная 2,172 К, называется Х-точкой. Состояние гелия выше температуры 2,172 К называется гелием-1, ниже ее — гелием-П. [c.164]

Таким образом, в этой области температур теплоемкость жидкого гелия пропорциональна Т . Она зависит от температуры так же, [c.234]

Вода обладает по сравнению с другими жидкостями и твердыми телами довольно значительной удельной теплоемкостью. Только теплоемкость жидких гелия и водорода больше теплоемкости воды. Так, удельная теплоемкость воды в калориях равна 1, этилового спирта — 0,5, железа — 0,1, стекла—0,2, гелия — 1,25 и водорода — 3,4. [c.52]

Фиг. 99. Аппарат для определения теплоемкости жидкого гелия.

Свойства жидкого гелия также в своем роде единственны. Кривая зависимости теплоемкости жидкого гелия от температуры указывает на наличие перехода 2-го рода, который наблюдался у некоторых веществ, но у этой простой жидкости явился очень неожиданным. Замечательна диаграмма состояния гелия в области сжижения, согласно которой жидкий гелий существует в двух различных состояниях, называемых гелием I и гелием И, которые разделяются так называемой кривой ламбда (>.). Любопытно также, что кривая перехода гелия в твердое состояние загибается в сторону низких температур, не встречаясь с кривой насыщенных паров. Исключительный интерес представляют такие свойства гелия II, как его необыкновенно большая теплопроводность, очень малая вязкость, наличие ползающей пленки. То же можно сказать о вопросах, представляющих значительные трудности для теоретической трактовки (эйнштейновская конденсация). [c.8]

УДЕЛЬНЫЕ ТЕПЛОЕМКОСТИ ЖИДКОГО ГЕЛИЯ (по измерениям Дана и Камерлинг Оннеса) [c.243]

График теплоемкости жидкого гелия с"-Т является приблизительно прямой линией, которая проходит через начало координат. Между 2,5 и 4,0° К теплоемкость с" приблизительно равна 0,222 Т. Позднее станет ясно, что отклонения от прямой линии при 2,61°К являются реальными. Выше и по мере прибли- [c.243]

Измерения удельной теплоемкости гелия Кеезомом и Клузиусом. Эти измерения были задуманы Кеезомом и Клузиусом [43] специально для подробного исследования вопроса о теплоемкости жидкого гелия, особенно в области низких температур. [c.245]

ТЕПЛОЕМКОСТЬ ЖИДКОГО ГЕЛИЯ (по Кеезому и Клузиусу) [c.246]

Приняв во внимание, что каждое измеренное значение теплоемкости равно среднему значению в температурном интервале нагревания, авторы пришли к заключению, что теплоемкость жидкого гелия около температуры 2,19°К падает от 3,0 кал/г-град. до величины около 1,1 кал/г-град. на протяжении 0,02° или даже нескольких тысячных долей градуса. [c.247]

Фиг. 101. Теплоемкость жидкого гелия, л измерения 21 апреля 1932 г.

Фиг. 102. Калориметр с расположенным снизу нагревателем, служивший для определения теплоемкости жидкого гелия.

УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ ЖИДКОГО ГЕЛИЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ЕГО НАСЫЩЕННЫХ ПАРОВ [c.250]

На фиг. 104 отложены также и результаты, полученные в предыдущей работе. Заметна тенденция теплоемкости жидкого гелия I уменьшаться с увеличением плотности, что видно также и из фиг. 103. [c.252]

Х-Превращение. а) Х-точка. Как уже отмечалось, вопрос о том, происходит ли изменение теплоемкости жидкого гелия скачкообразно при температуре 2,19°К или же оно протекает в очень [c.252]

Рассмотрение экспериментальных данных о теплоемкости жидкого гелия, а так ке сверхпроводников [2], побудили Эренфеста [3] обобщить понятие фазового перехода и ввести классификацию для этих обобщенных превращений. [c.293]

Если подсчитать произведение скорости пристенного слоя, принимая ее равной скорости поверхностной пленки, на удельную теплоемкость жидкого гелия для различных температур и отложить полученные величины на графике в зависимости от температуры (фиг. 161), то получится кривая, похожая на кривую зависимости ср от Т (фиг. 153). [c.334]

Рис. п.17. Зависимость теплоемкости жидкого гелия от температуры на линии насыщения [15]. [c.301]

В ряде работ [30, 118, 125—>129] была измерена теплоемкость жидкого гелия при постоянном объеме (Су). Температурная зависимость Су (Т), как видно из рис. 12, построенного по данным [128], остается такой же, как и для s(T). [c.49]

Рис. 4-43. Теплоемкость жидкого гелия Рис. 4-44. Теплоемкость Сз жидкого гелия между 0,8 и 5,05" К [В 1-48, В1-64]. между 0,2 и 0,8° К [В 1-99].

Теория этого явления создана Л. Д. Ландау [В1-15]. В А-точке при 2,182° К и давлении насыщенных паров 38,00 мм рт. ст. теплоемкость жидкого гелия претерпевает скачок (см. рис. 4-43), однако не существует скрытой теплоты, связанной с переходом, который именуется переходом второго рода [c.143]

Фиг. 8.28. Теплоемкость жидкого гелия [3].

Теплоемкость жидкого гелия см в разделе 2. 15 [c.57]

В. Кеезом и А. Кеезом произведено подробное исследование теплоемкости жидкого гелия, результаты которого представлены в табл. 18 и на рис. 2. [c.20]

Теплоемкость жидкого гелия [c.20]

Рис. [V, 5, на котором представлена зависимость теплоемкости жидкого гелия от температуры вблизи абсолютного нуля (Кезом и Клузиус, 1932), показывает такое скачкообразное изменение теплоемкости, происходящее пр превращении двух модификаций жидкого гелия при 2,2 °К (это превращение относится к переходам второго рода) . [c.143]

В 1932 г. Кеезом исследовал характер изменения теплоемкости жидкого гелия с температурой. Он обнаружил, что около 2,19° К-Д1едленный и плавный подъем теплоемкости внезапно сменяется резким падением — с 3 до 1,1 кал г-град (рис. 13), п кривая теплоемкости приобретает начертание греческой буквы Я (ламбда) отсюда температуре, при которой происходит скачок теплоемкости, присвоено условное название Х-точка . [c.124]

Вопрос этот был решен экспериментами Кеезома и Клузиуса [51], которые исследовали, как меняется температура перехода жидкий гелий I—жидкий гелий II с увеличением давления, использовав прибор, в котором они ранее измеряли теплоемкость жидкого гелия. Калориметр наполнялся жидким гелием, сначала под давлением его насыщеннь1х паров, потом при повышенных давлениях. Гелиевая ванна криостата поддерживалась нри постоянной температуре ниже точки перехода, а в вакуумное пространство вводилось некоторое количество газа для создания теплопроводности. Температура, при которой происходило превращение, определялась из графика сопротивление бронзового термометра— время при непрерывном медленном охлаждении калориметра. В табл. 87 приведены результаты исследования. Температура дана по шкале 1929 г. [c.258]

В этой формуле постоянный член взят равным теоретическому значению химической постоянной (см. ниже). Член, пропорциональный Т, был введен в соответствии с ходом теплоемкости жидкого гелия, которая была измерена Кеезомом и Клузиусом (см. ниже 4). Коэфициенты при членах, содержащих Т , gTvi Т, [c.224]

Удельные теплоемвости жидкого гелия, а) Удельные теплоемкости жидкого гелия под давлением его насыгценных паров. Пер вые измерения удельной теплоемкости жидкого гелия под давле-нием его насыщенных паров были проделаны Дана и Камерлинг Оннесом [39]. Жидкий гелий, сконденсированный в калориметре с вакуумными стенками, нагревался электрическим током. Температура измерялась по упругости пара жидкого гелия. Чтобы, обеспечить однородность температуры, жидкость перемешивалась мешалкой. [c.243]

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]

Предельно возможное значение теплоемкости жидкого гелия I, равное 1,8кал/г, можно получить экстраполяцией измеренных значений (на интервале 0,004 К экстраполяция может быть допущена). [c.257]

Кеезом [54] обратил внимание на то, что скачку теплоемкости жидкого гелия в л-точке должен соотпотствовать скачок скрытой-теплоты испарения. Как это следует из хорошо известного термодинамического ур авнения, [c.265]

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]

Должно быть принято во внимание, что для обоснованности вышеупомянутого заключения существенно, чтобы удельная теплоемкость действительно претерпевала скачок в Х-точке. Экспериментально установлено, что удельная теплоемкость жидкого гелия при переходе из Hell в Hel под давлением насыщенных паров изменяется от значения 3,21 до 1,45 кал/г-град. На самом деле эти два значения теплоемкости измерены не при одной и той же температуре (именно, температуре перехода), а при двух различных температурах, разность между которыми, разумеется, весьма мала (порядка одной тысячной градуса) и равна точности измерения температуры, допускаемой современным состоянием измерительной техники. Если внутри указанного температурного интервала изменение величины удельной теплоемкости происходит непрерывно, то сделанное выше заключение должно быть пересмотрено. Мы можем различать здесь два случая. В первом обе ветви кривой удельной теплоемкости пересекаются под углом, образуя острый тип. При этом не может быть разрешено, продление ни одной из двух ветвей. В самом деле, если бы такое продление было бы возможным, то Не выше, а Hell ниже температуры перехода были бы нестабильны, что противоречит действительности. Во втором случае обе ветви кривой удельной теплоемкости соединяются, образуя острый, но непрерывный максимум. В этом случае изобары на Ж- -диаграмме также непрерывны, и нет никакого смысла говорить о существовании отдельных ветвей, а поэтому и о каком-либо продлении их. [c.295]

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