Вопрос о свойствах жидкаго гелия

[incvezitor]

Прошу помочь разобратся с таким пустяковым вопросом. Как известно гелий обладает таким свойством , что его нельзя перевести в твердое состояние (здесь имеется ввиду давление равное или ниже атмосферного) , путем его испорения из теплоизолированного сосуда. Но откуда тогда же черпается энергия на испарение? Я думаю, что его удельная теплота парообразования падает до нуля . Хотя я сомневаюсь.
Кто может просветить в этом вопросе?

С Ув.

[мат-ламер]

incvezitor в сообщении #349415 писал(а):

Прошу помочь разобратся с таким пустяковым вопросом. Как известно гелий обладает таким свойством , что его нельзя перевести в твердое состояние (здесь имеется ввиду давление равное или ниже атмосферного) , путем его испорения из теплоизолированного сосуда.
С Ув.

А что, под давлением можно?

[Lexey]

При приближении к абсолютному нулю энергия заканчивается и испарение прекращается (даже при абсолютном вакууме над поверхностью). А гелий остается жидким вплоть до абсолютного нуля. Не понимаю в чем тут у Вас загвоздка?

http://www.bnl.gov/magnets/Staff/Gupta/ ... ubject.htm

[incvezitor]

мат-ламер в сообщении #349420 писал(а):

А что, под давлением можно?

Можно, при давлении 25 атм

Lexey в сообщении #349421 писал(а):

При приближении к абсолютному нулю энергия заканчивается и испарение прекращается (даже при абсолютном вакууме над поверхностью)

Абсолютный вакуум над поверхностью жидкого гелия?

Даже при тех достижимых температурах нескольких mK испарение не прекращается, а вы говорите про вакуум, чудно

[meduza]

Атомы постоянно колеблются (даже при абсолютном нуле, иначе бы нарушился принцип неопределённости), поэтому всегда в телах имеется запас тепла. Для большинства веществ существует такая температура, ниже которой запаса тепла уже недостаточно, чтобы растопить тело. А гелий -- исключение; в нём даже при абсолютном нуле энергии колебаний атомом достаточно, чтобы препядствовать его кристаллизации.

Однако, как уже было сказано, при высоком давлении затвердить гелий можно.

[Lexey]

meduza в сообщении #349471 писал(а):

Даже при тех достижимых температурах нескольких mK испарение не прекращается, а вы говорите про вакуум, чудно

Если есть несколько mK, значит есть еще энергия для испарения.

[incvezitor]

Значит давайте продолжим эксперимент . Будем из сосуда испарять жидкий гелий. Как мы установили атомы не перестанут совершать колебания и вакуум над гелием не образуется, так что же произойдет через какое либо время t.

а) гелий всётаки затвердеет
б) удельная теплота кипения обратися в 0
в) энергия на испарение будет черпатся от энергии колебаний атомов гелия, которым запрещено останавливатся

[Gravist]

incvezitor в сообщении #350007 писал(а):

... Как мы установили атомы не перестанут совершать колебания и вакуум над гелием не образуется, так что же произойдет через какое либо время t.

Учитывая к тому же его сверхткучесть, "через какое либо время t" гелий из сосуда исчезнет полностью .
Энергия отрыва атомов настолько мала, что практически не оказывает влияния на изменение температуры жидкой фазы.

[Lexey]

meduza в сообщении #349471 писал(а):

Атомы постоянно колеблются (даже при абсолютном нуле, иначе бы нарушился принцип неопределённости), поэтому всегда в телах имеется запас тепла.

Мерой запаса тепла является абсолютная температура. Энергия нулевых колебаний не является запасом тепла. Cледуя вашей логике, эту энергию невозможно извлечь, поскольку это извлечение нарушило бы принцип неопределенности.

incvezitor в сообщении #350007 писал(а):

б) удельная теплота кипения обратися в 0

Логично. Этот вариант допускает некоторе испарение при абсолютном нуле. Думаю оно таки есть. Остается вопрос о скорости этого испарения (или о давлении насыщенного пара при абсолютном нуле). Думаю это будет мизерная величина, но таки не ноль.

[meduza]

Lexey в сообщении #350016 писал(а):

Мерой запаса тепла является абсолютная температура. Энергия нулевых колебаний не является запасом тепла. Cледуя вашей логике, эту энергию невозможно извлечь, поскольку это извлечение нарушило бы принцип неопределенности.

"Запас тепла" я зря тогда не взял в кавычки, но думал, что все поймут как надо. Я имел ввиду, что даже при абсолютном нуле атомы колеблются. А гелий -- такое вещество, у которого этих мизерных колебаний достаточно, чтобы препядствовать кристаллизации. (Об этом писали то ли в "ФЛФ", то ли в "Кванте" -- не помню уже.)

[barga44]

откуда тогда же черпается энергия на испарение?

В сверхтекучем гелии есть система волн. Физики говорят квазичастиц.
Они обладают некоторой энергией.
Потерь на трения при конвекции почти нет.Вязкость его равна нулю.То есть в нем сохранилась энергия, когда он был теплым.
Гелий при такой температуре- смесь обычного и сверхтекучего гелия.
С другой стороны это квантовая система. Она подчинается законам квантовой механики.
Грубо говоря, поглощает и испускает энергию порциями.
То есть в нем есть кинетическая энергия вращательного, колебательного и поступательного движения.