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

33 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

49274. Аудит процесса управление несоответствующей продукцией ОАО «Северсталь-метиз» 1.62 MB
  Основными видами производственной и коммерческой деятельности Орловского сталепрокатного завода является выпуск и реализация метизной продукции, а именно проволоки низко и высокоуглеродистой; стальных сеток; электродов; стальных канатов; калиброванной стали
49276. Открытые горные работы. Курс лекций 1.09 MB
  В зависимости от назначения различают капитальные разрезные и специальные открытые горные выработки траншеи. Капитальные траншеи служат для вскрытия месторождений или отдельных его участков с целью создания грузотранспортной связи рабочих горизонтов карьера с поверхностью. Разрезные траншеи проходят на каждом рабочем горизонте с целью создания первоначального фронта горных работ. Специальные траншеи служат для ограждения карьера от атмосферных вод дренажа месторождения водоотлива и хозяйственного обслуживания рабочих уступов.
49277. Методические основы проектирования карьеров 845 KB
  Выбор площади для строительства промышленного предприятия жилых домов и объектов культурнобытового назначения Кроме того ТЭО строительства карьера должно содержать следующее: характеристику карьера и анализ техникоэкономических показателей его работы; роль рассматриваемого карьера в обеспечении потребностей народного хозяйства в добываемом полезном ископаемом; горногеологическую характеристику месторождения и карьерного поля границы и запасы степень разведанности наличие попутных полезных ископаемых качества полезного...
49278. Расчет пленочных интегральных микросхем 599.65 KB
  Размер зерен менее 40 мкм. Если ограничить толщину пленки величиной 01 мкм а максимальную и минимальную площади соответственно 2Ю2 и 02 мм2 то для обеспечения диапазона емкостей 10 106 Ф требуются диэлектрические постоянные примерно равные 05 50. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ Рассчитать группу тонкопленочных резисторов при следующих исходных данных: bтехн=125 мкм lтехн=125 мкм Рассчитать конденсатор при следующих исходных данных: ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА ДЛЯ РАСЧЕТА РЕЗИСТОРОВ По формуле определяем значение оптимального сопротивления и...
49279. Технология изготовления бескорпусной интегральной микросборки 707.69 KB
  Характеристики тонкопленочных проводников и контактных площадок Материал подслоя нихром Х20Н80 Толщина подслоя мкм 001003 Материал слоя мкм Медь МВ Толщина слоя мкм 0608 Удельное поверхностное сопротивление S Ом 002004 Рекомендуемый способ контактирования внешних выводов Сварка импульсным косвенным нагревом Материал для защиты элементов выбирается по электрической прочности. Пассивные элементы к точности которых предъявляются жесткие требования располагаются на расстоянии 500 мкм при масочном методе и 200 мкм при...
49282. Расчет монолитного железобетонного перекрытия многоэтажного производственного здания 541.55 KB
  Расчётные пролёты плиты. Изгибающие моменты на 1м ширины плиты. Расчёт плиты на прочность по нормальным сечениям. Расчёт арматуры на 1 м ширины плиты 5 2.