汽水中的气体通过什么和什么溶解各种物质

汽水中的气体通过什么和什么溶解各种物质
汽水中的气体通过什么和什么溶解各种物质

汽水中的气体通过什么和什么溶解各种物质
只要有物质就有能量 有能量就有温度 要想温度最低只能是什么都没有 现在宇宙中的真空能达到－270度 再减去宇宙背景辐射的3度就得到宇宙中的最低温度－273度的绝对零度
理论上说任何物质都可以无限的接近绝对零度 只要让他们的分子尽量不运动 所以不存在特定的温度最低的物质 液态氦是世界上温度最低的物质,
在本世纪初的几十年里,世界各国都在寻找氦气资源,在当时主要是为了充飞艇.但是到了今天,氦不仅用在飞行上,尖端科学研究,现代化工业技术,都离不开氦,而且用的常常是液态的氦,而不是气态的氦.液态氦把人们引到一个新的领域——低温世界.
前面已经讲过拉姆赛在空气中找氦气的故事.在液态空气的温度下,氦和氖仍然是气体；在液态氢的温度下,氖变成了固体,可是氦仍然是气体.
要冷到什么程度,氦才会变成液体呢?
前面已说过,英国物理学家杜瓦在1898年首先得到了液态氢.就在同一年,荷兰的物理学家卡美林·奥涅斯也得到了液态氢.液态氢的沸点是零下253摄氏度,在这样低的温度下,其他各种气体不仅变成液体,而且都变成了固体.只有氦是最后一个不肯变成液体的气体.卡美林·奥涅斯决心把氦气也变成液体.
1908年7月,卡美林·奥涅斯成功了,氦气变成了液体.他第一次得到了320立方厘米的液态氦.
要得到液态氢,必须先把氢气压缩并且冷却到液态空气的温度,然后让它膨胀,使温度进一步下降,氢气就变成了液体.
要得到液态氦,必须先把氦气压缩并且冷却到液态氢的温度,然后让它膨胀,使温度进一步下降,氦气才能变成液体.
液态氦是透明的容易流动的液体,就像打开了瓶塞的汽水一样,不断飞溅着小气泡.
液态氦是一种与众不同的液体,它在零下269摄氏度就沸腾了.在这样低的温度下,氢也变成了固体,千万不要使液态氦和空气接触,因为空气会立刻在液态氦的表面上冻结成一层坚硬的盖子.
多少年来,全世界只有荷兰卡美林·奥涅斯的实验室能制造液态氦.直到1934年,在英国卢瑟福那里学习的前苏联科学家卡比查发明了新型的液氦机,每小时可以制造4升液态氦.以后,液态氦才在各国的实验室中得到广泛的研究和应用.
在今天,液态氦在现代技术上得到了重要的应用.例如要接收宇宙飞船发来的传真照片或接收卫星转播的电视信号,就必须用液态氦.接收天线末端的参量放大器要保持在液氦的低温下,否则就不能收到图像.
然而,液态氦的奇妙之处还不在于低温.
卡美林·奥涅斯是第一个得到液氦的科学家.他并不满足,还想使温度进一步降低,以得到固态氦.他没有成功（固态氦是1926年基索姆用降低温度和增大压力的方法首先得到的）,却得到了一个没有预料到的结果.
对于一般液体来说,随着温度降低,密度会逐渐增加.卡美林·奥涅斯使液态氦的温度下降,果然,液氦的密度增大了.但是,当温度下降到零下271摄氏度的时候,怪事出现了,液态氦突然停止起泡,变成像水晶一样的透明,一动也不动,好像一潭死水,而密度突然又减小了.
这是另一种液态氦.卡美林·奥涅斯把前一种冒泡的液态氦叫做氦Ⅰ,而把后一种静止的液态氦做氦Ⅱ.
把一个小玻璃杯按在氦Ⅱ中.玻璃杯本是空的,但是过了一会,杯底出现了液态氦,慢慢地涨到跟杯子外面的液态氦一样平为止.
把这个盛着液态氦的小玻璃杯提出来,挂在半空.看,玻璃杯底下出现了液氦,一滴,两滴,三滴……不一会,杯中的液态氦就“漏”光了.是玻璃杯漏了吗?不,玻璃杯一点也不漏.这是怎么回事呢?
原来氦Ⅱ是能够倒流的,它会沿着玻璃杯的壁爬进去又爬出来.这是在我们日常生活中没有碰到过的现象,只有在低温世界才会发生.这种现象叫做“超流动性”,具有“超流动性”的氦Ⅱ叫做超流体.
后来,许多科学家研究了这种怪现象,又有了许多新的发现.其中最有趣的是1938年阿兰等人发现的氦刀喷泉.
在一根玻璃管里,装着很细的金刚砂,上端接出来一根细的喷嘴.将这玻璃管浸到氦Ⅱ中,用光照玻璃管粗的下部,细喷嘴就会喷出氦Ⅱ的喷泉,光越强喷得越高,可以高达数厘米.
氦Ⅱ喷泉也是超流体的特殊性质.在这个实验中,光能直接变成了机械能.
大家还记得拉姆赛把各种物质放到液态空气中的各种奇妙的实验吧!各种物质放在液态氦里,情况就更奇妙了.
看!在液氦的温度下,一个铅环,环上有一个铅球.铅球好像失去了重量,会飘浮在环上,与环保持一定距离.
再看!在液氦的温度下,一个金属盘子,把细链子系着磁铁,慢慢放到盘子里去.当磁铁快要碰到盘子的时候,链子松了,磁铁浮在盘子上,怎样也不肯落下去.
真像是到了魔术世界!这一切,只能在液态氦的温度下发生.温度一升高,魔术就不灵了,铅球落在铅环上,磁铁也落在金属盘子里了.
这是低温下的超导现象.
原来,有些金属,在液态氦的温度下,电阻会消失；在金属环和金属盘中,电流会不停地流动而产生磁场.这时候,磁场的斥力托住了铅球和磁铁,使它们浮在半空中.
在低温下,出现了许多奇妙的物理现象.许多重要的物理实验,都要在低温下进行.
目前,世界各国的物理学家还在研究液态氦,希望通过液态氦达到更低的温度,研究各种物质在低温下会发生什么奇妙的变化,会有什么我们目前还不知道的性质.这就产生了物理学的一个新的分支——低温物理学.
氦,这个奇妙的物质,一直在引起科学家们的注意.科学家们继续研究氦,通过科学实验,不断地为氦写下一页又一页新的历史.
物理学家不仅仅得到了液态氦,还得到了固态氦,他们正在向绝对零度进军（物理学把零下273.16摄氏度叫做绝对零度.这个温度标叫做绝对温标,用K表示.OK就是-273.16℃,而273.16K就是0℃）.从理论上讲,绝对零度是达不到的,但是可以不断接近它.液态氢的沸点是绝对温标20.2度,液态氦的沸点是绝对温标4.2度.在绝对温标2.19度的时候,氦Ⅰ变为氦Ⅱ.1935年,利用“绝热去磁”法,使液态氦冷到绝对温标0.0034度；1957年,达到绝对温标0.00002度；目前已达到跟绝对零度只相差0.000001度了.
天文学家也继续研究着太阳元素.太阳上的氢“燃烧”变成了氦,以后的命运又如何呢?他们发现宇宙间有一些比太阳更炽热的恒星,中心温度达到几亿度.在这些恒星的核心,氢原子核已经都变成了氦原子核,氦原子核又相互碰撞,正在生成着碳原子核和氧原子核,同时放出大量的能.这类恒星橡心脏一样,一会儿膨胀,一会儿收缩,很有规律.为什么会这样?这也是因为氦在起作用.
天文学家还研究了银河系内氢的含量和氦的含量的比值.根据这个比值,有人估算了银河系的年龄有一二百亿年.
氦的历史并没有完,人类认识氦的历史也没有完,而我们这本讲氦的故事的小册子,却不得不结束了.
要问在发现氦和研究氦的历史上谁的功劳最大呢?是天文学家詹森和罗克耶吗?是化学家拉姆赛和物理学家克鲁克斯吗?是发明分光镜的本生与基尔霍夫吗?当然还要考虑把空气、氢气以及氦气液化的汉普松、卡美林·奥涅斯等人的功劳.
很难说.在人类认识氦的历史上,他们都有着自己的贡献.氦仅仅是一种元素,但是发现它和认识它,是许多门科学——物理学、天文学、化学、地质学等的共同胜利,决不是某一个人的力量能够完成的.
科学是没有平坦的道路可走的,只有不畏艰险不怕困难的人才能攀登科学的高峰.通过氦的发现的历史,我们看到许多科学家们正是这样勇于实践的人.他们有严谨的科学态度,对于实验中的一点细微现象——一个小气泡,第三位小数的细微差异,也不放过.他们不但爱问为什么,而且千方百计地去寻找答案.他们埋头苦干,几个月、一年、几年坚持不懈,终于由纷乱的谜团中找出头绪,得到了解答.他们永远不满足已有的成绩,而是深人一步、再深入一步地钻研.人们对氦的认识就是这样逐步深人的.到现在为止,谁也不敢这样说：“氦,我们已经完全认识清楚了.”