Естественные науки
Здраствуйте уважаемые!.Мой мысленный эксперимент.
Насколько я знаю гелий при сверхнизких температурах преобразуется в жидкость.Предположим что жидкий гелий залит в заваренный металлический баллон (не будем учитывать сверхтекучесть на данном уровне) и что кроме жидкого гелия в нём ничего нет.Предположим этот баллон находится в обычной комнате.Естественно что баллон начнёт охлаждать воздух вокруг себя,то есть будет испаряться,а значит расширяться,но у нас крепкий металлический баллон и он не даёт гелию расширяться (предположение).Как тогда этот баллон будет взаимодействовать со средой? Останется ли температура гелия внутри баллона постоянной сверхнизкой? В чём тут подвох? Буду рад ответам,давно мучает этот вопрос)
ТЕМПЕРАТУРА внутри баллона БДЕТ равна КОМНАТНОЙ.
Другой вопрос, в каком состоянии будет находиться гелий в нутри. Вообще говоря это можно рассчитать, но очень уж сложно. К счастью диаграмма состояния гелия изучена вдоль и поперёк и критическая точка всего-то при 5 градусах выше абсолютного нуля. При больших температурах жидкий гелий НЕ СУЩЕСТВУЕТ. Значит ВЕСЬ гелий при этом испарится (будет ГАЗ гелий) и в баллоне будет давление, которое легко расчитать. Плотность жидкого гелия = 0.13 г/см3. Значит в 1 литре было 130 г или 32.5 моля. При комнатной температуре это даст давление 32.5*22.4=728 атмосфер.
"Геннадий Гривин и Кrab Bark куда он испариться если мы предположили что сверхтекучесть не учитывать?, потому что это скорее не испарение а свойство веществ при сверхнизких температурах" - о чём Вы? Испарение НЕ ИМЕЕТ ОТНОШЕНИЯ к сверхтекучести и прочи квантовым свойствам, равно как и к сверхнизким температурам. По условиям вашего эксперимента баллон находится в ТЕПЛОВОМ РАВНОВЕСИИ со средой, и следовательно, и его стенки, и ЕГО СОДЕРЖИМОЕ быстро прогреется до комнатной температуры. Именно поэтому жидкий гелий в баллоны нито не заливает. Его зранят в сосудах Дьюара - попросту в термосах. Для гелия конструкция этих состудов немного сложнее термоса, но это вызвано не каким-то особыми свойствами гелия, а его дроговизной и контрукция делается для минимизации потерь....
Другой вопрос, в каком состоянии будет находиться гелий в нутри. Вообще говоря это можно рассчитать, но очень уж сложно. К счастью диаграмма состояния гелия изучена вдоль и поперёк и критическая точка всего-то при 5 градусах выше абсолютного нуля. При больших температурах жидкий гелий НЕ СУЩЕСТВУЕТ. Значит ВЕСЬ гелий при этом испарится (будет ГАЗ гелий) и в баллоне будет давление, которое легко расчитать. Плотность жидкого гелия = 0.13 г/см3. Значит в 1 литре было 130 г или 32.5 моля. При комнатной температуре это даст давление 32.5*22.4=728 атмосфер.

"Геннадий Гривин и Кrab Bark куда он испариться если мы предположили что сверхтекучесть не учитывать?, потому что это скорее не испарение а свойство веществ при сверхнизких температурах" - о чём Вы? Испарение НЕ ИМЕЕТ ОТНОШЕНИЯ к сверхтекучести и прочи квантовым свойствам, равно как и к сверхнизким температурам. По условиям вашего эксперимента баллон находится в ТЕПЛОВОМ РАВНОВЕСИИ со средой, и следовательно, и его стенки, и ЕГО СОДЕРЖИМОЕ быстро прогреется до комнатной температуры. Именно поэтому жидкий гелий в баллоны нито не заливает. Его зранят в сосудах Дьюара - попросту в термосах. Для гелия конструкция этих состудов немного сложнее термоса, но это вызвано не каким-то особыми свойствами гелия, а его дроговизной и контрукция делается для минимизации потерь....
Вспомни, от чего зависит тепература кипения воды! Соответственно, какая-то часть гелия испарится и, поднимется давление в баллоне, которое не позволит ему испаряться.. . Но, это чисто теоретически...
Баллон - замкнутая система, находится при постоянной температуре (комнатной) , значит в нем установится равновесное состояние между жидким гелием и паром при данной температуре.
Все просто.
Все просто.
Температура внутри баллона постепенно станет равной окружающей температуре. Гелий испарится и давление в баллоне повысится до нескольких тысяч атмосфер. Вообще-то при повышении давления температура кипения гелия будет повышаться, но, вероятно, все равно останется намного ниже комнатной, так что весь гелий испарится. Точной диаграммы состояния для гелия у меня под рукой, правда, нет, так что точно давление и температуру кипения при этом давлении сказать не могу.
Ох ты. Мне тоже жуть как интересно.. . теоретически можно, что бы баллон не пропускал гелий, но практически.. . Вот это задачка, вот это я понимаю!
Похожие вопросы
- Мысленный эксперимент со стрелой, летящей со скоростью 290 тыс. км/сек. Вопрос дальше.
- Разъясните мысленный эксперимент ТО (по примеру советского фильма)
- Мысленный эксперимент, основанный на положении квантовой физики о спутанных частицах. Внутри...
- СТО Эйнштейна. Мысленный эксперимент с зеркальными часами.
- В чем суть мысленного эксперимента с «падающим лифтом»?
- Что посоветуете почитать по квантовой механике? Как для чайника, доступным языком - от основ до мысленных экспериментов
- Мысленный эксперимент с двумя кнопками. Можно ли нажать черную кнопку?
- Мысленный эксперимент. Если прекратится фотосинтез.
- Проведем мысленный эксперимент!
- Ответьте мне пожалуйста серьёзно, только ненадо оскорблять, это просто мысленный эксперимент