Кафедра низких температур МЭИ Национальный исследовательский университет МЭИ
О кафедре Учебная работа Научная работа События Библиотека


О кафедреКонтактыНовостиИстория кафедрыУчёные кафедрыАбитуриентуСтудентуУчебная работаНаправления подготовки Учебники и учебные пособия 2021 и последующие годы Учебники и учебные пособия 2011-2020 годы Учебники и учебные пособия 2000-2010 годы Научная работаНаучные группыГрантыПатентыПубликации 2021 годПубликации 2020 годПубликации 2019 годПубликации 2018 годПубликации 2017 годДиссертации 2021-2030 годы Диссертации 2011-2020 годы Диссертации 2000-2010 годы Научные труды и монографии События и мероприятияБиблиотека криофизикаЛабунцов Д.А. Физические основы энергетикиЛабунцов Д.А., Ягов В.В. Механика двухфазных системГригорьев В.А. Особенности сверхтекучего гелияГригорьев В.А., Павлов Ю.М., Аметистов Е.В. Кипение криогенных жидкостей.Григорьев В.А., Крохин Ю.И. Тепло- и массообменные аппараты криогенной техникиБродянский В.М. Эксергетический метод термодинамического анализаСоколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлажденияТепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент: СправочникОсновы современной энергетики-1. ТеплоэнергетикаБоярский М. Ю. Основы расчета фазовых равновесий в многокомпонентных смесяхБоярский М.Ю., Грачев А.Б. Автономные криорефрижераторы малой мощностиБыков Д.В., Нестеров С.Б., Сабирзянов Н.Р. Расчет сложных вакуумных системБродянский В.М. От твердой воды до жидкого гелияБродянский В.М., Калинина Е.И. Разделение газовых смесейГрачев А.Б., Синявский Ю.В., Шепелев А.И. Оборудование гелиевого ожижителя Г-45Синявский Ю.В. Криогенные трубопроводыАбрамов Г.И., Бродянский В.М. Хранение и транспорт ожиженных газов

Библиотека криофизика

Григорьев В.А.
Особенности сверхтекучего гелия

Особенности сверхтекучего гелия. Григорьев В. А.,
Редактор А.К. Городов
М., Издательство «МЭИ», 1985. - 52 с. - с ил.

В учебном пособии изложены современные представления о свойствах сверхтекучего гелия He-II, обусловленные квантовой природой этой необычной жидкости. Особое внимание обращено на описание свойств, связанных со сверхтекучестью и сверхтеплопроводностью, играющих важнейшую роль в процессе теплоотдачи в He-II.
Пособие содержит справочный материал в виде таблиц, которые иллюстрируют описываемые свойства и явления и необходимы для расчета теплообменных характеристик сверхтекучего гелия.
Пособие предназначено для студентов специальности «Криогенная техника».
Рецензенты:
- д.т.н., профессор В.В. Андрианов
- д.т.н., профессор В.В. Костюк


Cкачать в формате pdf:
Grigoriev_Sverctekuchiy-geliy.pdf


Об авторе: В.А. Григорьев. Биографический очерк

Предисловие

Как известно, жидкий гелий является единственной жидкостью, имеющей две различные фазы, одна из которых Не—II (сверхтекучий гелий) — обладает уникальными свойствами. Аномальная температурная зависимость плотности жидкого гелия от температуры, обнаруженная известным голландским ученым Камерлинг — Оннесом в 1911 г., является по существу первым указанием на существование в жидком гелии лямбда-перехода из Не—I в Не—II. Этот переход был окончательно выявлен в 1924 г. на кривой p=f(T), а несколько позднее подтвержден исследованиями зависимости диэлектрической проницаемости жидкого гелия (1928 г.) и теплоемкости (1932 г.) от температуры. Приблизительно в это же время были введены понятия Не—I и Не—II.

Аномальное поведение пленок Не—II впервые было зафиксировано в 1922 г., явление сверхтеплопроводности — в 1935 г., сверхтекучести — в 1938 г.

Переход Не—I в Не—II сопровождается резким изменением свойств переноса. При температурах существования Не—II (Т<2.172К) жидкий гелий обладает исключительно высокой теплопроводностью (при определенных температурах — более чем на порядок выше коэффициента теплопроводности серебра или меди и во много миллионов раз превосходит теплопроводность Не—I), значительной теплоемкостью и исчезающе (при протекании через узкие щели или капилляры) малой вязкостью.

Большие заслуги в изучении необычных свойств Не—II принадлежат советским ученым. В 1941 г. Л. Д Ландау, основываясь на результатах экспериментальных исследований П. Л. Капицы, предлагает двухскоростную модель и строит теорию сверхтекучести Не—II, позволяющую объяснить сверхтеплопроводность и сверхтекучесть гелия в области температур Не—II. Одним из блестящих подтверждений теории сверхтекучести явилось экспериментальное открытие существования второго звука в Не—II (В.П. Пешков, 1946 г.). В 1946 г. Э. Л. Андроникашвили удалось осуществить непосредственное измерение концентраций нормальной и сверхтекучей компонент в зависимости от температуры, также подтверждающее двухскоростную модель Л. Д. Ландау.

B конце 50-х годов наметился некоторый кризис двухскоростной модели. Например, согласно этой модели, сверхтекучую компоненту трудно привести во вращение — вместе с сосудом должна вращаться лишь нормальная компонента. В то же время опыты по вращению цилиндра с гелием доказывали обратное гелий вращается, как обычная классическая жидкость. Для объяснения этого феномена было высказано предположение, что вращающийся Не—II пронизан рядом вихревых нитей с квантованными циркуляцией и энергией, причем возникновение вихрей не означает срыва сверхтекучести. Существование вихрей, экспериментально подтвержденное (1967 г.), дало толчок новым теоретическим исследованиям He-II (аналогично теории сверхпроводников 2-го рода). В частноcти, новое толкование получило понятие критических скоростей — скоростей, при которых происходит массовое образование вихрей, т.е. возникает турбулентность в Не-II. Таким образом, были заложены основы современного макроскопического описания Не-II, в котором двухскоростная гидродинамика Л. Д. Ландау дополняется принципом квантования.



Следующая страница: Григорьев В.А., Павлов Ю.М., Аметистов Е.В. Кипение криогенных жидкостей.


    Главная   • Библиотека криофизика   • Григорьев В.А. Особенности сверхтекучего гелия  

Абитуриенту Студенту Учеба Наука События Библиотека
© Кафедра низких температур МЭИ, 2021.
Высшее образование и научная деятельность в сфере
физики, энергетики, инженерии.
о кафедре
история кафедры
контакты
карта сайта