alacsony hőmérsékleten
Az alacsony hőmérséklet
Miért hő a test viszonylag könnyű (gyufát gyújtani, és akkor azonnal kap a hőmérséklet 1000 ° C), de hideg - akár 100-200 fok igen bonyolult technikai probléma? Ennek oka az, hogy a hőmérséklet-emelkedés vezet megnövekedett termikus kaotikus mozgások, hogy növelje rendellenesség a rendszerben. Nevezetesen, ebben az irányban spontán termodinamikai folyamatokat cm. Termodinamika). Hűtés után másrészt, van, hogy dolgozzon ki megoldásokat, hogy kompenzálja a csökkenés zavar más módon.
A leggyakoribb módja, hogy hűtse a rendszer -, hogy szigetelje, és kap munkát. Például, a gáz az edényben a dugattyúval kitágul, munkát végez, és ha van szigetelve, hogy a törvény az energiamegmaradás és belső energiája a gáz hőmérséklete ennek megfelelően csökken. Így entrópia növekedése, és természetesen, nem törött, mert a mértéke rendellenesség (entrópia) nem csak attól függ a hőmérséklet, hanem a kötet a rendszer. Egy ilyen hűtési módszer az úgynevezett expander (expander - egy hajó a dugattyú) és talált egy javított formája a legtöbb széles körben használják a modern technológia megszerzésére alacsony hőmérsékleten.
Hűtésre szervek egy alacsony hőmérsékletű cseppfolyósított gázok általában használt. Végül is, ha a test kerül egy folyadék, akkor csak növeli az intenzitást a felforraljuk, és a víz hőmérséklete állandó marad, amíg az összes elforr.
Sok cseppfolyósított gázok nagyon alacsony a forráspontja. oxigén cseppfolyósító első realizált 1877-ben, a francia mérnök L. Kaleto, és így képesek elérni a hőmérséklet (forráspont oxigén légköri nyomáson), és az elején 1878 cseppfolyósított nitrogén). Ugyanebben az évben, R. Pictet svájci tudós lehetett cseppfolyóssá levegőt a hűtőkaszkád módszerrel (a folyadék után kapott cseppfolyósítása a gáz azután fel lehet használni a cseppfolyósító a következő alacsonyabb forráspontú, és így tovább. D.).
A következő rész a módja annak, hogy abszolút nulla legyőzte az angol tudós John. Dewar. szükséges alacsonyabb a hőmérséklet, hogy ne csak létrehozni, hanem megtartani. Tárolására cseppfolyós gázok feltalált egy úgynevezett Dewar-edény. Termosz, amelyek mind használtam - ez egy tipikus Dewar. Hőszigetelés végzi a vákuum az üveg falak. Dewar kínálnak az építkezés 1892-ben, és ez annyira jó, hogy szinte változatlan a mai napig. 1898-ban g. Dewar kapott folyékony hidrogén, amelynek forráspontja -. Még több alacsony forráspontú folyékony hélium -. Az első volt a holland tudós X. Kamerlingh Onnes.
Kutatási alacsony hőmérsékleten - egy nagyon fontos ága a fizika. Az a tény, hogy ezen a módon lehet megszabadulni a zajjal járó véletlenszerű hőmozgás, és tanulmányozza a jelenséget a „tiszta” formában. Ez különösen fontos a tanulmány a kvantum törvények (lásd. Kvantummechanika). Jellemzően a véletlenszerű hőmozgás fizikai értéket átlagoljuk nagyszámú különböző értékeket és kvantum ugrások „maszatos”. Azonban alacsony hőmérsékleten lehetővé válik, hogy tartsa be a makroszkopikus kvantum jelenség - a szupravezetés és szuperfolyékonyság.
Nagyon alacsony hőmérsékleten állítják elő mágneses hűtő. Erre a célra, hogy a paramágneses sók, amely molekulák, mint a kis mágnesek mágneses pillanatok. Ezek a pillanatok véletlenszerűen orientált, de egy külső erőtérben ezek mentén sorakoznak annak irányát. Ezért vált le a pályáról, akkor növeli a betegség a rendszerben, és hőszigetelt rendszer megvalósítása csökkenti a hőmérsékletet. Ezen a módon, a hőmérséklet lehet beszerezni, mindössze száz ezred fokkal abszolút nulla.
Most vannak más módon megszerzésének ultra alacsony hőmérsékleten. Megjegyezzük, hogy a nagyon értelme az abszolút nulla a Celsius skála is meg van adva. Ez -.