Past haroratlar fizikasi. Past haroratning tirik organizmlar va jonsiz moddalarga ta'siri

Past haroratlarni olish usullari


Suyuqliklarning bug'lanishi. Past haroratlarni olish va ushlab turish uchun odatda suyultirilgan gazlar ishlatiladi . Atmosfera bosimi ostida bug'lanadigan suyultirilgan gazni o'z ichiga olgan % B0% D1% 80% D0% B0> Dyuar idishida sovutgichning normal qaynashining doimiy harorati yaxshi saqlanadi . Eng ko'p ishlatiladigan sovutgichlar suyuq azot va suyuq geliy . Ilgari ishlatilgan suyultirilgan vodorod va kislorod hozir juda kam ishlatiladi bug'larning portlash qobiliyatining oshishi tufayli. Azot va geliy deyarli inertdir va yagona xavf - bu suyuqlikdan gaz holatiga o'tishda keskin kengayish.
Suyuqlikning erkin yuzasi ustidagi bosimni kamaytirish orqali bu suyuqlikning normal qaynash nuqtasidan past haroratni olish mumkin. Misol uchun, azot bug'ini haydash orqali 63 K uch nuqtagacha bo'lgan haroratga erishish mumkin va vodorod bug'ini (qattiq fazadan yuqori) chiqarish orqali 10 K haroratga erishish mumkin.
Suyuq geliyni vakuumda bug'lash orqali siz mutlaq noldan atigi 0,7 K haroratni olishingiz mumkin. Bundan ham pastroq harorat (0,3 K gacha) suyultirilgan geliy izotopi ^{3He tomonidan ishlab chiqariladi} .
Har qanday ob'ektni istalgan haroratga sovutish uchun uni tegishli suyultirilgan gaz bilan hammomga joylashtirish kifoya. Shunday qilib, juda past haroratlarni olishda asosiy vazifa gazlarni suyultirishdir. Bunga ikki yo'l bilan erishish mumkin.
Bostirish. Birinchi usul - drosselatsiya, ya'ni valfdagi siqilgan gazni kengaytirish. Quvurning o'tish kanalidagi siqilish - gaz kelebeği yoki g'ovakli bo'linma orqali oqib o'tayotganda, gaz molekulalari o'zaro tortishish kuchini engib, ularning termal harakati sekinlashadi, gaz yoki bug 'bosimi pasayadi va gaz soviydi.
Bu usul eng oddiy gazni suyultirish zavodlarida qo'llaniladi. Gaz kompressor bilan siqiladi, issiqlik almashtirgichda sovutiladi va gaz kelebeği klapanida kengaytiriladi. Ushbu kengayish bilan gazning bir qismi suyultiriladi.
Har bir gaz ma'lum bir harorat nuqtasiga ega - inversiya harorati. Inversiya haroratidan yuqori bo'lgan gazni bosganda, u endi soviymaydi, balki qiziydi. Shuning uchun drossellash usuli faqat gazni inversiya haroratidan pastroq oldindan sovutish orqali qo'llanilishi mumkin. Ko'pgina gazlar uchun inversiya harorati xona haroratidan yuqori, ammo vodorod uchun u 193 K (-80 ° C), geliy uchun esa hatto 33 K (-240 ° S) ni tashkil qiladi.
Dozish natijasida bosimning kichik o'zgarishi bilan haroratning o'zgarishi Joule-Tomson koeffitsienti deb ataladigan lotin bilan aniqlanadi.