Punct lambda

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 26 noiembrie 2015; verificările necesită 6 modificări .

Punctul lambda  este temperatura (aproximativ 2,17 K ) sub care heliul lichid (heliul I) devine superfluid (heliul II).

Pentru a fi mai precis, există un punct lambda inferior (la 2,172 K și 0,0497 atm ) și un punct lambda superior (la 1,76 K și 29,8 atm ).

Numele provine de la conturul specific al graficului căldurii specifice în funcție de temperatură (la presiune constantă), asemănător cu litera alfabetului grecesc λ . Capacitatea termică specifică are un vârf pronunțat pe măsură ce temperatura se apropie de punctul lambda.

Studiile experimentale timpurii ale capacității termice [1] au condus la ipoteza că aceasta are o singularitate logaritmică în punctul lambda și, în special, tinde la infinit acolo. Experimente mai precise [2] [3] au infirmat această ipoteză, care mai poate fi găsită în manualele universitare. [4] Acum este stabilit în mod fiabil [5] că comportamentul capacității termice în apropierea punctului lambda este descris prin formula , unde este temperatura redusă, temperatura punctului lambda, constantele luând valori diferite deasupra și sub tranziție punct și indicele critic . Deoarece acest indice are o valoare negativă pentru trecerea la starea superfluid, capacitatea de căldură la punctul lambda are limite finite (deși mari) atunci când este abordată de la temperaturi scăzute și ridicate. [6]

Note

  1. C. Buckingham și W.H. Fairbank. Natura tranziției lambda în heliu lichid // Progresul în fizica temperaturii joase, voi. 3. Amsterdam: Olanda de Nord, 1961.
  2. Guenther Ahlers. Capacitatea termică la presiune constantă lângă tranziția superfluidului în He 4  //  Physical Review Letters. - 1969-09-01. — Vol. 23 , iss. 9 . - P. 464-468 ​​. — ISSN 0031-9007 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.23.464 .
  3. KH Mueller, Guenter Ahlers, F. Pobell. Coeficientul de dilatare termică, scalarea și universalitatea în apropierea tranziției superfluide a He 4 sub presiune  //  Physical Review B. - 1976-09-01. — Vol. 14 , iss. 5 . - P. 2096-2118 . — ISSN 0556-2805 . - doi : 10.1103/PhysRevB.14.2096 .
  4. Kvasnikov I.A. Termodinamică și fizică statistică. Volumul 1: Teoria sistemelor de echilibru: Termodinamica. Tutorial. - Ed. al 2-lea, substantiv. revizuit şi suplimentare .. - Moscova: Editorial URSS, 2002. - S. 119. - 240 p. — ISBN 5-354-00077-7 .
  5. Lipa, JA; Swanson, D. R.; Nissen, JA; Chui, TCP; Israelsson, UE Capacitatea de căldură și relaxarea termică a heliului în vrac foarte aproape de punctul Lambda  // Physical Review Letters  : journal  . - 1996. - Vol. 76 , nr. 6 . - P. 944-947 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.76.944 . — Cod . — PMID 10061591 .
  6. Capacitatea termică merge la infinit numai pentru tranzițiile de fază de al doilea fel cu indice pozitiv . De exemplu, acest lucru se întâmplă la punctul critic lichid-vapori , care are indici critici Ising .