液氦
人类最初发现的超流体接近绝对零度的是液氦 。氦是最惰性的元素,液化极其困难 。氦的应用主要有保护气体、空冷式反应堆工作流体、超低温冷冻剂等 。
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人类最初发现的超流体接近绝对零度的是液氦 。氦单质在极低温下由气态氦转变为液氦 。氦原子之间的相互作用(范德华力)和原子质量小,因此不易液化、不易凝固 。富同位素4He的气液相转变曲线临界温度和临界压力分别为5.20K和2.26大气压,一个标准大气压下的温度为4.215K 。常压下,当温度从临界温度下降到绝对零度时,氦始终保持液态,不凝固,只有超过25个大气压时才变为固体 。2.18K时有明显性质变化,获得超流动性时称为he,区别于常规液氦(he) 。
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氦通常是无色无味的气体; 熔点-272.2(25个大气压)、沸点-268.785; 密度0.1785升,临界温度-267.8,临界压力2.26气压; 在水中溶解度为8.61cm/kg 。氦是唯一不能在标准大气压下固化的物质 。液氦在温度降至2.18K时(heii)性质骤变,形成一种超流体,可沿容器壁向上流动,导热性是铜的800倍; 其比热、表面张力、压缩性均异常 。
液氦在1个大气压下的密度为0.125 g/mL 。氦有氦3、氦4两种天然同位素,自然界中存在的氦基本为氦4 。
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普通液氦是一种流动方便的无色液体,表面张力极小,折射率与气体相同,不易看清 。液体4He包括两个性质不同的相,分别称为hei和heii,在两相转变温度下,液氦的密度、介电常数和比热呈异常增大 。两个液相hei和heii之间的转变温度称为点,饱和蒸气压下的点为2.172K 。压力增加时,点向低温移动,两个液相的相变曲线成为一直线,称为线 。
【人类最早发现超流体是接近绝对零度的什么?】氦是最惰性的元素,液化极其困难 。氦的应用主要有保护气体、空冷式反应堆工作流体、超低温冷冻剂等 。氦气在卫星飞船发射、导弹武器工业、低温超导研究、半导体生产等方面具有重要用途 。
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