物理中绝对零度绝对零度下物质有些什么特性?希望具体一些,
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/18 16:10:52
物理中绝对零度绝对零度下物质有些什么特性?希望具体一些,
物理中绝对零度
绝对零度下物质有些什么特性?希望具体一些,
物理中绝对零度绝对零度下物质有些什么特性?希望具体一些,
液体的(以液氦为例)
1.液氦有爬壁性质
将空的烧杯部分地浸于HeⅡ中时,烧杯外的液氦将沿烧杯外壁爬上杯口,并进入杯内,直至杯内和杯外液面持平.反之,将盛有液氦的烧杯提出液氦面时,杯内液氦将沿器壁不断转移到杯外并滴下.液氦的这种转移的速率与液面高度差、路程长短和障壁高度无关.这种现象叫做“超流动性”,具有“超流动性”的氦Ⅱ叫做超流体.
2.粘滞度的变化
超流动性普通液体的粘滞度随温度的下降而增高,与此不同,HeⅠ的粘滞度在温度下降到2.6K左右时,几乎与温度无关,其数值约为3×10-6帕秒,比普通液体的粘滞度小得多.在2.6K以下,HeⅠ的粘滞度随温度的降低而迅速下降.HeⅡ的粘滞度在λ点以下的温度时立刻降至非常小的值(<10-12帕秒),这种几乎没有粘滞性的特性称为超流动性.用粗细不同的毛细管做实验时,发现流管愈细,超流动性就愈明显,在直径小于10-5厘米的流管中,流速与压强差和流管长度几乎无关,而仅取决于温度,流动时不损耗动能.
3.导热率的变化
热传导HeⅠ具有普通流体的导热率,因而当减小压强时,液氦出现激烈的沸腾现象.HeⅡ的导热率要比HeⅠ高出106倍,比铜高出104倍.当温度越过λ点,HeⅠ转变为HeⅡ时,液氦从很坏的热导体突然变为到目前为止最好的热导体.由于HeⅡ的导热率异乎寻常地高,其内部不可能出现温差,因而内部不可能汽化,即不能沸腾.当利用抽气方法减低蒸气压时,开始阶段出现激烈的沸腾,温度降低至λ点以下时,HeⅠ转变为HeⅡ,沸腾突然停止,液面平静如镜,汽化只发生在液面.正常流体的导热率与温度梯度无关,纯粹是反映物质性质的量,但HeⅡ的导热率却与温度梯度甚至容器的几何形状有关.
4.?
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.
5.喷泉
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.
关于金属
7.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.
8.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.
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.
你说的“绝对零度下物质有些什么特性”是错误的,不是“绝对零度下”,而是
极低温度下.