Likva heliumo; karakterizaĵoj kaj proprietoj de la materialo

Heliumo rilatas al grupo de la noblaj gasoj. Likva heliumo estas la plej malvarma likvaĵo en la mondo. Ĉi entuta stato ĝi havas kelkajn unika trajtoj, kiel ekzemple superfluidity kaj superconductividad. Legu pli pri liaj proprietoj, ni lernas plu.

gaso heliumo

Heliumo - simpla substanco, estas disvastigata en la universo estas en gasa stato. En la perioda tabelo, kaj la dua estas tuj post hidrogeno. Ĝi apartenas al la inerta aŭ noblaj gasoj.

La elemento referita kiel «Li». Kun la greka lingvo lia nomo signifas "Sun". Ĝi komence supozis ke ĉi tiu metalo. Tamen, evidentiĝis, ke ĝi estas monatomic gaso. Heliumo estas la dua kemiaj por facileco, ĝi havas neniun guston, koloron kaj odoron. Ĝi havas la plej malalta punkto de bolado.

Sub normalaj cirkonstancoj, ĝi estas ideala gaso. Ankaŭ gaso, estas kapabla en solida kaj likva stato. Pli inerteco manifestas en la malalta-aktiveco interagado kun aliaj substancoj. Ĝi estas preskaŭ nesolvebla en akvo. En industriaj aplikoj estas produktitaj de natura gaso, disigante malpuraĵojn per forta malvarmigo.

La gaso povas esti danĝera por la homoj. Kresko en ĝia koncentriĝo en la aero kondukas al manko de oksigeno en la sango, kiu en medicino oni nomas anoxia. Unufoje en la korpo en grandaj kvantoj, ĝi kaŭzas vomadon, perdo de konscio, kaj foje morton.

heliumo licuefacción

Ajna gaso povas pasi al la likva stato de agregación sub certaj kondiĉoj. Liquefaction estas kutime uzita en la industrio, kaj ankaŭ en scienca esploro. Por iuj substancoj simple pliigi la premon. Aliaj, kiel ekzemple heliumo, en likva stato aperas nur post malvarmigo.

Se la gaso temperaturo estas super la kritika punkto, ĝi ne condensan, kion ajn la premo. Por la kritika punkto temperaturo de la heliumo estas 5, 19 Kelvin, ĉar ĝi igas 3HE izotopo 3,35 K.

Likva heliumo estas preskaŭ perfekta fluida. Ĝi karakterizas manko de surfaca tensio, viskozeco. Post la ŝanĝo en premo kaj temperaturo, ĝia volumeno restas la sama. Likva heliumo havas ekstreme malaltan streĉiĝon. La substanco estas senkolora kaj tre fluida.

Propraĵoj de likva heliumo

La likva heliumo estas apenaŭ videbla ĉar malbone refracts lumo radioj. En certaj kondiĉoj, ĝi havas la proprietojn de kvantuma fluida. Pro tio en normalaj premo ne kristaliĝis eĉ ĉe temperaturo de -273,15 Celsius (absoluta nulo). Ĉio alia konata materialoj malmoligos sub tiaj kondiĉoj.

Likva heliumo temperaturo ĉe kiu ĝi komenciĝas boli, estas -268,9 ° C. La fizikaj ecoj de lia izotopoj varias konsiderinde. Tiel, heliumo-4 bolas je temperaturo de 4.215 K.

Estas Boz likvaĵo, kiu estas karakterizita per fazo transiroj je 2.172 Kelvin kaj sube. Fazo II karakterizas ne superfluidity kaj sverhteploprovodimostyu. Ĉe temperaturo ne pli malalta fazo I kaj II ne okazas samtempe, per ambaŭ aperas en la fluida sono rapido.

Heliumo-3 estas la Fermi likva. Ĝi bolas je temperaturo de 3.19 kelvin. Izotopo superfluido povis atingi nur ĉe tre malaltaj temperaturoj (pluraj millikelvins) kiam estas sufiĉa altiro inter liaj eroj.

superfluidity de heliumo

Studo de la koncepto de superfluidity scienco ŝuldas akademianoj Kapitse S. P. kaj Landau L. D. studas la proprietojn de likva heliumo en 1938, Sergei Kapitsa diris ke alproksimiĝas absoluta nulo, la fluida perdas lia viscosidad, anstataŭ malmoligi.

Akademik konkludis ke post heliumo temperaturo falas sub 2.172 K, la materialo pasas de la normala stato al tute nova fazo nomata heliumo-II. En ĉi tiu fazo la materialo pasas tra la mallarĝaj malfermoj kaj kapilaroj sen frotado. Tia stato, kaj ĝi estis nomita "superfluidity."

En 1941, Landau, D. daŭrigis studi la proprietojn de likva heliumo, kaj evoluigis la teorion de superfluidity. Por klarigi tion, li prenis kvantuma metodoj, apliki la koncepton de la energio spektro de la ekscitoj.

La uzo de heliumo

Elemento heliumo estis malkovrita en la suna spektro en 1868. En la Tero, li estis malkovrita fare de William Ramsay en 1895, poste studis dum longa tempo kaj ne estis uzata en la ekonomia sfero. En industriaj agadoj estis uzata kiel brulaĵo por aerŝipoj dum la unua mondmilito.

Gaso estas aktive uzata por pakumo en la manĝo industrio, en la degelo de metaloj. Geologoj uzas ĝin por detekti difektojn de la ŝelo. Likva heliumo estas ĉefe uzita kiel refrigerante, estas kapabla de subteni tre malalta temperaturo. Ĉi tiu proprieto estas necesa por scienca esploro.

La likva-malvarmigo estas uzita en criogénico elektra maŝino, en skandante tunelado mikroskopoj, medicinaj aparatoj en NMR tomografio, en partiklaj akceliloj.

konkludo

Heliumo - inerta aŭ nobla gaso, elmetante malalta aktiveco en sinergio kun aliaj substancoj. En la perioda tabelo de kemiaj elementoj, estas en dua loko, malantaŭ hidrogeno. En naturo, la substanco estas en la gasa stato. Sub iuj kondiĉoj, ĝi povas movi al aliaj statoj de agregación.

La ĉefa trajto de likva heliumo - superfluido kaj ĝia kapablo ne kristaligi en normalaj premo, eĉ se la temperaturo atingas la absoluta nulo. Proprietoj de la substanco izotopoj varias. Malsamas ilia kritika temperaturoj, ilia bolado kondiĉoj, kaj ankaŭ ilia partikla spino valorojn.