人类发现的第一种超流体是液氦,接近绝对零度。氦是一种活性较低的元素,极难液化。氦主要用作保护气体、气冷核反应堆工作液体和超低温制冷剂。
人类发现的第一种超流体是液氦,接近绝对零度。氦在非常低的温度下从气态氦转变为液态氦。由于氦原子(范德瓦尔斯力)和原子质量的相互作用很小,很难液化和固化。在富同位素4He气-液相变曲线中,临界温度和压力分别为5.20K和2.26大气压,常压下标准大气中的温度为4.215K,当温度从临界温度降至绝对零度时,氦气始终保持液态且不固化,只有当压力大于25大气压时,才会呈现固态。2.18K会发生明显的性质变化,例如过量的He II,以区别于普通液氦(He I)。
氦通常是无色无味的气体;熔点-272.2℃(25个大气压),沸点-268.785℃;密度0.1785g/l,临界温度-267.8℃,临界压力2.26大气压;水中溶解度8.61 cm³/千克水。氦是唯一在标准大气压下不能固化的材料。当液氦的温度降到2.18K(He①)时,其性质突然发生变化,成为一种超液体,可沿容器壁向上流动,其导热系数是铜的800倍;其比热性能、表面张力和压缩性异常。
一个大气压下的液氦密度为0125g/ml。氦有两种天然同位素:氦3和氦4。
普通液氦是一种容易流动的无色液体,表面张力非常低,折射率与气体相似,因此不容易看到。液体4He由两种不同的相组成,分别称为HeⅠ和HeⅠ。在两相之间的转变温度下,液氦的密度、电容和比热容异常增加。两个液相TaⅠ和TaⅠ之间的相变温度称为λ点λ,该点为2.172K,随着压力的增加,λ当该点移动到较低温度时,两个液相中的相变曲线为一条称为λ线的直线。
氦是一种活性较低的元素,极难液化。氦主要用作保护气体、气冷核反应堆工作液体和超低温制冷剂。氦在卫星和航天器发射、导弹武器工业、低温超导研究、半导体生产等方面具有重要应用。
人类发现的第一种超流体是液氦,接近绝对零度。氦在非常低的温度下从气态氦转变为液态氦。由于氦原子(范德瓦尔斯力)和原子质量的相互作用很小,很难液化和固化。在富同位素4He气-液相变曲线中,临界温度和压力分别为5.20K和2.26大气压,常压下标准大气中的温度为4.215K,当温度从临界温度降至绝对零度时,氦气始终保持液态且不固化,只有当压力大于25大气压时,才会呈现固态。2.18K会发生明显的性质变化,例如过量的He II,以区别于普通液氦(He I)。
最近的研究表明,时空可能是某种超流体。超流体是一种绝对没有粘度的物质状态,因为没有摩擦,它可以无休止地流动而不损失能量。
根据Riberat和Marchenon的理论,时空作为一种特殊形式的物质也是不寻常的性质,比如声音在空气中移动,它提供了一种允许波和光子移动的方式。
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