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

80625. Симетричні форми. Симетрія у природі. Послідовність дій під час виготовлення простих симетричних форм із паперу. Практична робота: вирізання деталей виробів симетричної форми; створення аплікацій із вирізаних простих симетричних форм «Грибочок» 30.5 KB
  Мета. Вчити дітей виготовляти предметні аплікації, ознайомити із способом симетричного вирізування. Розвивати просторове уявлення, дрібну моторику. Виховувати емоційне ставлення до результатів своєї праці, інтерес до секретів природи. Обладнання: зображення грибів, кольоровий папір, картон, клей, ножиці, шаблони.
80626. Письмо великої букви Ф 34.5 KB
  Мета: навчити учнів писати велику букву Ф окремоі в словах; розвивати вміння аалізувати, зіставляти, узагальнювати; продовжувати ознайомлювати учнів зі скоромовками; виховувати інтерес до вивченння української мови, Бережливе ставлення до природи.
80627. Здравствуй, гостья Зима! 33.5 KB
  Выпал пушистый снег. На дворах и домах Снег лежит полотном И от солнца блестит Разноцветным огнем. Как в третьей строфе поэт называет снег С чем он его сравнивает Здесь художник использует такое средство художественной выразительности как сравнение когда один объект сравнивается с другим...
80628. Поняття про мову. Українська мова – державна мова України 49.5 KB
  Мета: Розширити уявлення учнів про мову як найважливіший скарб українського народу, про існування різних мов; вчити спостерігати за звучанням, написанням і значенням слів у споріднених мовах. Розвивати усне мовлення учнів, каліграфічні навички письма, поширювати словниковий запас учнів.
80629. Квіти. Музика П.І. Чайковського «Вальс квітів» 46.5 KB
  Удосконалювати техніку читання прозових творів насичених діалогами; продовжувати навчати учнів сприймати на слух, вчити голосом, інтонацією передавати настрій дійових осіб; визначати головного герою, спостерігати за його вчинками. Розширювати коло морально-етичних понять про добро, людяність, красу.
80630. Андрій М’ястківський. Казка про яблуню 89.5 KB
  Мета. Удосконалювати навички усвідомленого, виразного читання художніх творів; формувати вміння знаходити за допомогою вибіркового читання уривки тексту, що характеризують дійових осіб; виховувати працелюбність, бажання вивчати і допомагати природі.
80631. Гори України. Карпати. Рослини і тварини Карпат 49 KB
  Продовжити формувати поняття гори розкрити залежність природи гір від їхньої висоти; ознайомити учнів з характерними особливостями Карпатських гір географічним положенням кліматом рослинним і тваринним світом корисними копалинам; розвивати спостережливість...
80632. Урок розвитку зв’язного мовлення. Письмовий переказ тексту за складеним планом 28 KB
  Мета: Вчити учнів письмово передавати зміст тексту за складеним планом. Розвивати мовлення, збагачувати словниковий запас. Розвивати увагу, пам’ять, мислення. Виховувати любов до природи, бажання допомагати пташкам взимку.
80633. Загальне поняття про дієслово як частину мови 71.5 KB
  Мета: розширити й поглибити знання учнів про граматичні ознаки дієслова; формувати уміння розпізнавати дієслова серед інших частин мови; вчити доцільно і правильно вживати дієслова у мовленні; розвивати творчу уяву, виховувати любов до рідної землі.