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人類最早發現的超流體是接近絕對零度的
題目

人類最早發現的超流體是接近絕對零度的

可圈可點用戶
2021-12-27 18:45
優質解答

答案

液氦

解析

液氦是氦的液化體。無色透明,無臭無味。臨界溫度(5.20K)和沸點(4.125K)最低。它可獲得mK級的超低溫,是一種最主要的低溫源。具有性質:如在常壓下永遠不會凝成固體,沒有三相點,只有當壓力超過2.5MPa后才出現固相;存在入相變現象,在入點(2.1 72K)處比熱、密度等都有突變;存在超流性、爬行膜現象和超導熱性,粘滯系數接近于零。

氦單質在極低溫度下由氣態氦轉變為液態氦。由于氦原子間的相互作用(范德華力)和原子質量都很小,很難液化,更難凝固。富同位素4He的氣液相變曲線的臨界溫度和臨界壓強分別為5.20K和2.26大氣壓,一個標準大氣壓下的溫度為4.215K在常壓下,溫度從臨界溫度下降至絕對零度時,氦始終保持為液態,不會凝固,只有在大于25大氣壓時才出現固態。

在2.18K時會有明顯的性質改變,如獲得超流性,被稱作HeII,來與普通的液氦(HeI)區別開。

英國物理學家杜瓦在1898年首先得到了液態氫。就在同一年,荷蘭的物理學家卡美林·奧涅斯也得到了液態氫。液態氫的沸點是零下253℃,在這樣低的溫度下,其他各種氣體不僅變成液體,而且都變成了固體。只有氦是最后一個不肯變成液體的氣體。卡美林·奧涅斯決心把氦氣也變成液體。

1908年7月,卡美林·奧涅斯成功了,氦氣變成了液體。

擴展知識

物理學把零下273.15℃叫做絕對零度。這個溫度標叫做絕對溫標,用K表示。0K就是-273.15℃,而273.15K就是0℃。從理論上講,絕對零度是達不到的,但是可以不斷接近它。液態氫的沸點是絕對溫標20.2K,液態氦的沸點是絕對溫標4.2K。在絕對溫標2.18K的時候,氦Ⅰ變為氦Ⅱ。1935年,利用“絕熱去磁”法,使液態氦冷到絕對溫標0.0034K;1957年,達到絕對溫標0.00002K;目前已達到2.4×10-11K了。

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2021-12-27 23:45
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