超流体氦由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“超流体”。
超流体是超低温下具有奇特性质的理想流体,即流体内部完全没有粘滞。
液态氦-4在冷却到2K以下时,开始出现超流体特征Superfluid is under ultra-low temperature has the unique properties of ideal fluid, namely internal no viscous fluid.Liquid helium-4 when cooled to below 2 k, began to appear in exce of the fluid characteristics.So when helium temperature down to about 2 k, the nature of the fluid performance surplus, it can penetrate the wool stoma and climbing phenomenon
所以当氦的温度下降到2 k时,表现出超流体的性质,它能穿透毛细孔并且有爬壁现象 超流体是一种物质状态,特点是完全缺乏黏性。如果将超流体放置于环状的容器中,由于没有摩擦力,它可以永无止尽地流动。它能以零阻力通过微管,甚至能从碗中向上“滴”出而逃逸。当温度降到所谓的λ点的时候,液氦就会发生相变,由普通流体突然转变为超流体。这个λ点是零下271度,此时液氦的粘滞性完全消失,可以展现出一些非常奇妙的特性,例如穿透毛细孔和爬出容器。
穿透毛细孔:我们知道,所有的普通流体都有粘滞性,因而无法穿透陶瓷材料中的毛细孔。而超流体由于没有粘滞性,就可以毫不受阻地穿过陶瓷杯底的毛细孔。从上面这个视频可以清楚地看到,当液氦变成超流体之后,杯中液面迅速下降,就好像杯底只是一张网一样。
爬壁现象:我们都见过玻璃容器中的水面总是呈现凹下去的形状,这是因为水分子跟玻璃分子之间的作用力大于水分子之间的作用力,所以水沿着容器壁向上爬了一点点,但由于液体都有粘滞性,所以不可能无限制地向上爬。而超流体由于没有了粘滞性,所以可以一直爬到容器壁的顶端,再沿着外壁流下来。视频中的半圆形容器里面盛放的液氦就是这样爬出容器,流到底部滴下去,这个过程要持续到容器中的液氦全部流完为止(如果我们把这个容器放在另一杯液氦里面,则会流到容器内外的液面相平为止)。喷泉现象跟爬壁现象的原理是一样的,只是把容器换成一根比较细的管子,超流体沿着管子的内壁上升,从管口喷出,可以永不停止。