Kapalné helium: Porovnání verzí

Odebráno 328 bajtů ,  před 8 měsíci
m
clean up za použití AWB
m (Editace uživatele 176.109.58.67 (diskuse) vráceny do předchozího stavu, jehož autorem je Dvorapa)
značka: rychlý revert
m (clean up za použití AWB)
 
[[Soubor:2_Helium.png|náhled|Kapalné helium se ochladí pod [[Bod lambda]], kde vykazuje vlastnosti [[Supratekutost|supratekutiny]]]]
Při standardním tlaku existuje [[chemický prvek]] '''[[helium]]''' v [[Kapalina|tekuté]] podobě pouze při extrémně nízkých teplotách pod -269&#x20nbsp;°C (cca 4 K nebo -452,2&#x20nbsp;°F). Jeho [[Teplota varu|bod varu]] a [[kritický bod]] závisí na tom, který [[izotop]] helia je přítomen, zda nejběžnější izotop [[helium-4]] nebo vzácnější izotop [[helium-3]]. Toto jsou jediné dva stabilní izotopy helia. Hustota kapalného hélia-4 při jeho bodu varu a tlaku jedné [[Atmosférický tlak|atmosféry]] (101,3 [[Pascal (jednotka)|kpa]]) je asi 0.125 g na cm<sup>3</sup>, nebo přibližně 1/8 hustoty [[Voda|kapalné vody]].<ref name="uoreg">{{cite web | url = http://pages.uoregon.edu/rjd/vapor1.htm | title = The Observed Properties of Liquid Helium at the Saturated Vapor Pressure | publisher = [[University of Oregon]] | date = 2004}}</ref>
 
== Zkapalňování ==
Teploty nutné k výrobě tekutého hélia jsou velmi nízké, protože mezi atomy helia jsou slabé vazby. Tyto [[molekulové interakce]] jsou u helia slabé, protože helium je [[Vzácné plyny|ušlechtilý plyn]], ale jsou dále zeslabeny i jevy [[Kvantová mechanika|kvantové mechaniky]], které jsou pro helium významné, protože má nízkou atomovou hmotnost asi čtyř [[Atomová hmotnostní konstanta|atomových hmotnostních jednotek]]. Energie základního stavu kapalného helia je menší, pokud jsou jeho atomy méně omezeny jejich sousedy. Proto se u kapalného helia může snížit základní stav energie o přirozeně se vyskytující zvýšení jeho průměru meziatomární vzdálenosti. Nicméně na větší vzdálenosti jsou účinky meziatomových sil v heliu ještě slabší.<ref name="w1">Wilks, p. 1.</ref>
 
Kvůli velmi slabým meziatomovým silám u helia by zůstal tento prvek kapalinou při atmosférickém tlaku až do teploty [[Absolutní nula|absolutní nuly]]. Kapalné helium tuhne pouze za velmi nízkých teplot a velkých [[Tlak|tlakůtlak]]ů. Při teplotách pod jejich teplotu tání podstupují oba izotopy helium-4 i helium-3 přechody do [[Supratekutost|supratekutiny]].<ref name="w1">Wilks, p. 1.</ref>
 
Kapalné helium-4 a vzácné helium-3 nejsou úplně mísitelné.<ref name=Edwards1965>{{cite journal|author1=D. O. Edwards |author2=D. F. Brewer |author3=P. Seligman |author4=M. Skertic |author5=M. Yaqub |last-author-amp=yes |journal=Phys. Rev. Lett.|volume=15|page=773|year=1965|title=Solubility of He3 in Liquid He4 at 0°K|doi=10.1103/PhysRevLett.15.773|bibcode=1965PhRvL..15..773E|issue=20}}</ref> Pro teploty nižší než 0,9 [[Kelvin|kelvinukelvin]]u prochází směs dvou izotopů fází separace v normální tekutině (většinou helium-3), která plave na hustší supratekutině skládající se převážně z helia-4. Tato fáze separace nastane, protože celková hmotnost kapalného helia může snížit jeho [[Termodynamika|termodynamickou]] [[Entalpie|entalpii]].
 
Při extrémně nízkých teplotách může supratekutá fáze bohatá na helium-4 obsahovat až 6% helia-3 v roztoku. To umožňuje používání v malém měřítku pro ředení na nižší teploty, čímž je možné dosáhnout teploty několika milikelvinů.<ref name=Edwards1965>{{cite journal|author1=D. O. Edwards |author2=D. F. Brewer |author3=P. Seligman |author4=M. Skertic |author5=M. Yaqub |last-author-amp=yes |journal=Phys. Rev. Lett.|volume=15|page=773|year=1965|title=Solubility of He3 in Liquid He4 at 0°K|doi=10.1103/PhysRevLett.15.773|bibcode=1965PhRvL..15..773E|issue=20}}</ref><ref>Wilks, p. 244.</ref>
 
== Data ==
| 29 atm pro 0,3 K
|-
| [[Supratekutost|Supratekutá]] přechodová teplota nasycených[[Sytá pára| par]]
| 2.17 K<ref>Wilks, p. 289.</ref>
| 1 mK v nepřítomnosti [[Magnetické pole|magnetického pole]]<ref>{{cite book|author1=Dieter Vollhart |author2=Peter Wölfle |lastauthoramp=yes|title=The Superfluid Phases of Helium 3|page=3|publisher=Taylor and Francis|year=1990}}</ref>
2 177

editací