23113

Методи отримання низьких температур

Доклад

Физика

Для отримання та утримання низьких температур звичайно використовують зріджені гази. В посудині Дюара яка містить зріджений газ що знаходиться під атмосферним тиском. 1 Для отримання зріджених газів використовують спеціальні пристрої в яких сильно стиснутий газ при адіабатичному розширенні охолоджується що видно з рівняння адіабати . Але таким способом не можна отримати температури нижчі від температури конденсації газу.

Украинкский

2013-08-04

31.5 KB

31 чел.

61. Методи отримання низьких температур.

Для отримання та утримання низьких температур звичайно використовують зріджені гази. (В посудині Дюара, яка містить зріджений газ, що знаходиться під атмосферним тиском.)

1) Для отримання зріджених газів використовують спеціальні пристрої, в яких сильно стиснутий газ при адіабатичному розширенні охолоджується, що видно з рівняння адіабати . Але таким способом не можна отримати температури, нижчі від температури конденсації газу.

2) Процес Джоуля-Томпсона – це явище зміни температури газу при його повільному стаціонарному протіканні через пористу перегородку під дією різниці тисків газу по обидва боки перегородки. Стаціонарність означає, що протягом усього процесу тиск по обидва боки перегородки залишається сталим.

Газ проходить крізь пористий поршень. Тиски р1 , р2 = const , причому р1 > р2 ,  H=H(T,p) – ентальпія

якщо , тобто  (газ охолоджується), то це позитивний ефект Джоуля-Томсона. Коли похідна змінює знак має назву точки інверсії. Щоб за допомогою процесу Джоуля-Томпсона понизити температуру газу, треба заздалегідь охолодити його нижче температури інверсії.

Якщо відкачувати газ, що випарувався, ми будемо зменшувати тиск над рідиною і знижувати її температуру кипіння. Отже температура рідини зменшується. За допомогою рідкого азоту вдалось зменшити температуру до 63 К, рідкого гелію 4Не до 1 К. Для  3Не до 0,3 К. При більш низьких температурах речовини переходять в тверду фазу і вже не випаровуються.

3) Ще один метод отримання – це метод адіабатичного магнітного охолодження: використовують парамагнетики. Спочатку ізотермічно намагнічують речовину, а потім адіабатично розмагнічують (без обміну тепла з середовищем) при сталому об‘ємі, що приводить до зниження температури (див формулу): ,

де N – кількість частинок, m – магнітний момент однієї частинки. Так можна досягти температур Т ~ 10-3 К

Перед намагнічування парамагнетик охолоджують до 1 К рідким гелієм.

Подальшого охолодження можна досягти адіабатичним розмагнічуванням вже ядерних моментів. При цьому досягають  Т ~ 10-4 К.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45859. Многооперационные станки: назначение и особенности конструкции. Многооперационные станки для обработки деталей типа тела вращения и обработки корпусных деталей 13.88 KB
  Многооперационные станки: назначение и особенности конструкции. Многооперационные станки для обработки деталей типа тела вращения и обработки корпусных деталей. Многооперационные станки – технологическое оборудование с повышенной автоматизацией процесса обработки заготовокмногоцелевые станки. Многооперационные станки харся высоким уровнем автоматизации основный и вспомогательных операций высокой производительностью повышенными требованиями к точности перемещения рабочих органов точность позиционирования до 5 микрон наличием...
45860. Автоматизация операций загрузки-выгрузки деталей и приспособлений на многооперационных станках 15.72 KB
  Рабочий стол многооперационного станка имеет расширенные возможности по сравнению с обычными столами станков ЧПУ в связи с дополнительной степенью подвижности: поворота вокруг горизонтальной и вертикальной осей такие столы наз. Наличие таких рабочих столов позволяет осуществлять обработку заготовок с пяти сторон под различными углами за один установ детали что значительно сокращает время изготовления и повышает качество изделия. Помимо основного рабочего стола многооперационные станки оснащаются столами спутниками а также реже столами...
45861. Устройства автоматической смены инструментов. Револьверные головки и инструментальные магазины - накопители 86.88 KB
  Устройства автоматической смены инструментов. Обязательным элементом автоматизированных и автоматических производств функционирующих на основе безлюдных технологий является автоматическая смена инструментов осуществляющаяся устройствами автоматической смены инструментов УАСИ. Возможность автоматической смены инструментов зависит от наличия достаточного количества инструментов которые может вместить базовый элемент УАСИ – инструментальный накопитель от его расположения доступности наличия датчиков для контроля размера износа и поломки...
45862. Инструментальные магазины – накопители. Виды инструментальных магазинов. Кодирование и распознавание инструментов в инструментальных магазинах 320.18 KB
  Инструментальные магазины – накопители. Виды инструментальных магазинов. Кодирование и распознавание инструментов в инструментальных магазинах. Основным элементом УАСИ является инструментальные магазины – накопители устанавливаемые на многооперационных станках представляющих собой накопители инструментов большой емкости от 16 и более.
45863. Автоматизация загрузочных операций. Автоматизация и механизация загрузки и разгрузки. Виды загрузочно – разгрузочных устройств 16.43 KB
  Для осуществления загрузочных операций в автоматическом режиме необходимо осуществлять следующие действия: 1создать задел заготовок для обеспечения бесперебойной работы загрузочного оборудования 2осуществить пространственную ориентацию загрузочных изделий. В комплексе задач по автоматизации технологических процессов наиболее сложным является задача автоматизации и механизации загрузки и разгрузки что вызвано большим разнообразием форм и размеров заготовок и деталей а также самих процессов. ЗРУ в условиях серийного производства...
45864. Автоматический контроль. Виды контроля по формам воздействия на объект. Активный автоматический контроль 14.98 KB
  Виды контроля по формам воздействия на объект. Под устройствами автоматического контроля понимают устройства которые без вмешательства человека выполняют всю совокупность операций необходимых для выяснения действительных параметров заготовок и деталей полуфабрикатов производят измерения в процессе обработки до его начала либо после сортируют по величине отклонений действительных параметров от номинального значения а также управляет режимами работы оборудования. Для осуществления пассивного автоматического контроля широко используются...
45865. Промышленные роботы: понятие и назначение. Основные сведения о промышленных роботах. Манипуляторы и автооператоры 18.22 KB
  При обслуживании основного технологического оборудования ПР выполняют операции по загрузке заготовок и разгрузке готовых деталей или полуфабрикатов контролю смене инструментов уборке отходов производства установке и смене средств контроля в автоматическом режиме на технологическое оборудование межоперационной передаче и транспортированию складированию. В составе транспортных систем ПР могут самостоятельно осуществлять операции перемещения и доставки грузов обслуживать различные линии осуществлять операции по накоплению и контролю. Они...
45866. Инструменты для нарезания резьбы. Формообразующие движения. Особенности эксплуатации и обеспечение точности нарезаемой резьбы 103.44 KB
  Инструменты для нарезания резьбы. Особенности эксплуатации и обеспечение точности нарезаемой резьбы. Резьбы на деталях получают на сверлильных резьбонарезных и токарных станках а также накатыванием т. Инструментом для накатывания резьбы служат накатные плашки накатные ролики и накатные головки.
45867. Инструменты для нарезания зубьев цилиндрических колес. Методы их работы. От каких факторов зависит степень точности нарезаемого зубчатого венца 96.1 KB
  Относятся 1дисковые пальцевые и зуборезные фрезы зубодолбежные головки идрСхема фрезерия зуб. Вращение фрезы вокруг своей оси. Пальцевые фрезы целесообразно использовать при обр. фрезы и загат.