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

34 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

37698. Визначення параметрів датчиків температури 117 KB
  Установка складається із теплового обєкта ТО резервуар з трансформаторним маслом в якому розміщені робочі гарячі спаї батареї термопар БТ резистори. Батарея термопар складається із трьох послідовно включених термопар завдяки чому її сумарна тсрмое. Холодні кінці термопар заглиблені в рідину що має температуру оточуючого середовища. За допомогою контрольного термометра ТІ вимірять температуру холодних кінців термопар t0.
37700. Критерій Стьюдента 74.92 KB
  Щільність розподілу Графік щільності розподілу Стьюдента за зовнішнім виглядом нагадує нормальні криві. Але вони значно повільніше спадають до осі t якщо особливо за малих значень n Складено таблиці розподілу Стюдента здебільшого виду для кількості ступенів волі від 1 до 20. Якщо кількість ступенів волі більша то можна застосовувати нормальний закон розподілу з нульовим математичним сподіванням і одиничною дисперсією. Щільність цього розподілу подається формулою: Щільність розподілу Фішера має графік зображений на Для розподілу Фішера...
37701. Ознайомлення з середовищем програмування. Структура програми. Програмування лінійних та розгалужених алгоритмів 1.24 MB
  Тема: ознайомлення з середовищем програмування. Структура програми. Програмування лінійних та розгалужених алгоритмів. Мета: навчитись програмувати лінійні та розгалужені алгоритми мовою програмування С.
37702. Моделювання і розробка ІС 691 KB
  У рамках Rtionl Rose використовуються наступні графічні діаграми UML: Діаграма варіантів використання дозволяє здійснити аналіз функцій системи. Діаграма класів дозволяє описати структуру інформаційних обєктів ІС. Діаграма станів дозволяє відобразити зміни станів окремого об'єкта чи субєкта ІС представляючи його у вигляді спеціального орієнтованого графа. Діаграма діяльності використовуються для опису інформаційних процесів; Діаграма послідовності служить для моделювання характеристик взаємодії передачі і прийому...
37703. Побудова локальної комп’ютерної мережі 1.95 MB
  2 Завдання: Навчитись встановлювати драйвери мережних адаптерів в середовищі операційних систем Windows 2000 XP; дослідити схеми підключення мережних пристроїв в локальній компютерній мережі топології â€зірка†та â€ієрархічна зіркаâ€; навчитись налаштовувати адресацію компютерів в локальній компютерній мережі; дослідити способи перевірки працездатності компютерної мережі за допомогою діагностичних утиліт. ІРАДРЕС МАСКУ ПОДСЕТИ ШЛЮЗ...
37705. Оцінка розміру та вартості проекту за моделлю COCOMO 64.5 KB
  Тема: Оцінка розміру та вартості проекту за моделлю COCOMO Мета: набуття навиків у прогнозуванні характеристик проектів ПЗ з використанням конструктивної моделі вартості CОnstructive CОst MОdel. Короткі теоретичні відомості COCOMO це множина моделей яка дозволяє обчислити вартість проекту ПЗ на основі одиниці виміру кількість рядків коду LOC. COCOMO включає наступні моделі: базова COCOMO застосовується у фазі специфікування вимог; проміжна COCOMO застосовується у фазах розробки множин вхідних умов проекту наприклад ...
37706. Введение в экономическую теорию. Основные проблемы экономики: структура экономики, эффективность и благосостояние 123.5 KB
  Экономическая теория - одна из наук об обществе. Термин экономия впервые предложен древнегреческим мыслителем Ксенофонтом. Встречается он и работах Аристотеля (IV в. до н. э.), которого иногда называют \"отцом\" экономической науки.