Rango de Trabajo del Helio Líquido
Helio Líquido | Punto Lambda | Superconductores |
Referencia:
Blatt
| HyperPhysics*****Física Cuántica | M Olmo R Nave |
Helio LíquidoKamerlingh Onnes trabajó durante muchos años, para licuar el elemento que se mantenía como gas a la temperatura más baja. Usando aire líquido para producir hidrógeno líquido y luego el hidrógeno para alimentar el aparato de licuación, produjo unos 60 centímetros cúbicos de helio líquido el 10 de julio de 1908. Encontró su punto de ebullición en 4,2 K. Onnes recibió el Premio Nobel en 1913 por el trabajo sobre baja temperatura que le condujo a este logro. Cuando se enfría el helio a una temperatura crítica de 2,17 K (llamado su punto lambda), ocurre una discontinuidad notable en la capacidad calorífica, la densidad del líquido cae, y una fracción del mismo se convierte en un "superfluido" de viscosidad cero. La superfluidez surge de la fracción de átomos de helio que se ha condensado a la energía más baja posible. Una aplicación importante del helio líquido ha sido el estudio de la superconductividad y sus aplicaciones en los imanes superconductores. Rango de Trabajo del Helio Líquido |
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SuperfluidezA la temperatura de 2,17 K llamado "punto lambda" del helio, ocurre una notable transición en las propiedades del helio líquido. Parte del líquido se convierte en "superfluido", un fluido de viscosidad cero, que se moverá rapidamente a través de cualquier poro en el aparato. Un contenedor vacío que pareciese estanco, podría de repente vaciarse de helio superfluido rápidamente, a través de cualquier agujero microscópico que tuviese. Cuando el superfluido se mueve hacia arriba de las paredes de un tubo vertical, puede producir un efecto fuente al salir por la parte superior. En 1938 para explicar el comportamiento del líquido, F. London propuso el modelo de "dos fluidos": líquido normal, y una fracción de superfluido, consistente en aquellos átomos que han "condensado" al estado fundamental, y no hacen ninguna contribución a la entropía, o capacidad calorífica del líquido. Esta fracción condensada es el ejemplo típico de la condensación Bose-Einstein. Otra característica notable del superfluido, el su conductividad térmica muy alta, ¡30 veces la del cobre! Aplicación en el Satélite IRAS |
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Punto Lambda del Helio LíquidoCuando se enfría el helio a una temperatura crítica de 2,17 K, se produce una discontinuidad notable en la capacidad calorífica, la densidad del líquido cae, y una fracción del mismo se convierte en un "superfluido" de viscosidad cero. Se le llama punto lambda porque la forma de la curva del calor específico es como la letra griega. La superfluidez surge de la fracción de átomos de helio que se ha condensado a la energía más baja posible, por un proceso llamado condensación de Bose-Einstein. Datos de calor específico de Buckingham and Fairbank, 1961, p. 138. Rango de Trabajo del Helio Líquido |
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