ฮีเลียมเหลวเป็นส่วนประกอบสำคัญในฟิสิกส์เชิงทดลอง มันถูกใช้ในการทำให้วัสดุเย็นจนเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์ ทำให้สามารถศึกษาคุณสมบัติที่น่าสนใจของมันได้ เช่นเดียวกับแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดที่เย็นซึ่งใช้ในสิ่งอำนวยความสะดวกด้านวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่หลายแห่ง และเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่น ITER ซึ่งกำลังถูกสร้างขึ้นใน ฝรั่งเศส.นอกเหนือจากวิทยาศาสตร์พื้นฐานแล้ว ฮีเลียมมีบทบาทสำคัญ
ในการดูแล
สุขภาพโดยการทำให้แม่เหล็กที่ใช้ในเครื่องสร้างภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กเย็นลงนี่คือเหตุผลที่รางวัลโนเบลที่ฉันชื่นชอบตกเป็นของฮีเลียมเหลวซึ่งเป็นความก้าวหน้าที่ไม่เพียงปูทางไปสู่การค้นพบทางฟิสิกส์มากมาย แต่ยังช่วยชีวิตผู้คนด้วยความสามารถในการทำให้ฮีเลียมเป็นของเหลวซึ่งเป็นก๊าซ
“ถาวร” ที่ดื้อรั้นที่สุดสำเร็จในปี 2451 โดยนักฟิสิกส์ชาวดัตช์จากมหาวิทยาลัยไลเดน เขาใช้เครื่องมืออันชาญฉลาดในการทำให้ฮีเลียมเย็นลงจนเป็นของเหลว ซึ่งเกิดขึ้นที่ 4.2 เคความสามารถในการทำให้ฮีเลียมเป็นของเหลวถือเป็นความสำเร็จที่คู่ควรในตัวมันเอง แต่ก็ยังเป็นการประกาศการค้นพบเฟสใหม่
ของสสาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเป็นตัวนำยิ่งยวดและความเป็นของไหลยิ่งยวดอันที่จริง ในปี 1911 Onnes เป็นคนแรกที่ค้นพบตัวนำยิ่งยวดเมื่อเขาเห็นค่าความต้านทานในตัวอย่างปรอทลดลงเหลือศูนย์ หรือในขณะที่เขาเรียกมันว่า “เกือบพอดิบพอดี” ความก้าวหน้านี้ถูกบันทึกไว้ใน การอ้างอิงรางวัล
ในปี 1913และกว่า 100 ปีที่เรายังไม่มีความเข้าใจอย่างสมบูรณ์เกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้ ออนเนสยังเห็นการเริ่มต้นของของเหลวยิ่งยวดในฮีเลียม ซึ่งเกิดขึ้นที่ 2.17 K ซึ่งเป็นเฟสของฮีเลียมที่นำไปสู่รางวัลโนเบลอื่นๆ ในเวลาต่อมารางวัลปี 1913 ตรงกับใจฉันเช่นกัน เพราะงานของ เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ฟิสิกส์เอง
อยู่ในสถานะของการเปลี่ยนแปลง ย้ายจากโลกของฟิสิกส์คลาสสิกไปสู่การกำเนิดของกลศาสตร์ควอนตัม รางวัลยังเป็นเครื่องเตือนใจให้ทันเวลาถึงบทบาทสำคัญของการทดลองในฟิสิกส์ หรืออย่างที่ออนเนสเคยกล่าวไว้ว่า (ผ่านการวัดความรู้) เมื่อรถแล่นเร็วขึ้น พวกเขาจะเจออุณหภูมิที่หลอมละลาย
หรือกลายเป็นไอ
ได้ เว้นแต่จะมีระบบระบายความร้อนเพิ่มเติมไคล์ แฮนควิสต์“เราต้องการวิธีการอื่นหากเราจะบินเร็วขึ้นต่อไป” แฮนควิสต์กล่าว ผู้ซึ่งทำงานในห้องทดลองของเขาในมิชิแกนในการทำให้ยานที่มีความเร็วเหนือเสียงเย็นลงโดยการขับลำอิเล็กตรอนออกมา แต่การคายน้ำที่ได้รับแรงบันดาลใจจากต้นไม้
จะเป็นคำตอบแทนได้หรือไม่? ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา นักฟิสิกส์ได้สำรวจวิธีการทำความเย็นหลายวิธีที่ใช้ประโยชน์จากพืช สิ่งเหล่านี้สามารถพบได้ในเครื่องยนต์ “สแครมเจ็ท” บางรุ่น ซึ่งบีบอัดอากาศเหนือเสียงที่เข้ามาเพื่อให้มันร้อนก่อนที่จะเผาไหม้ ทำให้การเผาไหม้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
เครื่องยนต์ดังกล่าวซึ่งเป็นแรงขับเคลื่อนเบื้องหลังยานพาหนะที่มีความเร็วเหนือเสียงจำนวนมากจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อเร่งความเร็วของยานที่แล่นอยู่เหนือความเร็วของเสียงอยู่แล้ว
เพื่อลดอุณหภูมิที่สูงที่เกิดจากความเร็วสูงนั้น สแครมเจ็ตบางรุ่นใช้ระบบคายน้ำที่สูบน้ำหล่อเย็น
ผ่านเครื่องยนต์
ซึ่งโดยปกติจะเป็นวัสดุที่มีความร้อนจำเพาะสูง เช่น น้ำ หรือก๊าซ หรือแม้แต่ตัวเชื้อเพลิงเอง แต่การระบายความร้อนของเครื่องยนต์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงแบบนี้ด้วยปั๊มนั้นต้องการพื้นที่และพลังงาน ดังนั้น เพื่อให้ได้รับประโยชน์จากวิศวกรรมชีวภาพอย่างแท้จริง นักฟิสิกส์จำเป็นต้องออกแบบ
ระบบแบบพาสซีฟที่สามารถทำความเย็นได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ไม่มีปั๊มดูสิไม่มีปั๊มความคืบหน้าในการติดตามนี้ได้รับการประกาศเมื่อเร็ว ๆ นี้โดยนักวิจัยที่นำจากมหาวิทยาลัย ในกรุงปักกิ่ง ประเทศจีน เขียนในวารสารพวกเขาแนะนำระบบระบายความร้อนด้วยการคายน้ำ เป็นแบบพาสซีฟ
ซึ่งหมายความว่าไม่ใช้ปั๊ม และเป็นแบบปรับตัวได้เอง ซึ่งหมายความว่าสามารถปรับได้ตามการไหลของความร้อนที่เปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวโดยเลียนแบบการคายน้ำโดยใช้วิธีการที่เรียกว่า “การระบายความร้อนด้วยรูพรุน” ซึ่งสารหล่อเย็นจะไหลผ่านช่องขนาดเล็กในชั้นของวัสดุที่มีรูพรุนระหว่างทางไปยังภายนอก
ระบบทำความเย็นได้สองวิธี ประการแรก มันจะดูดซับความร้อนจากชั้นที่มีรูพรุนเมื่อผ่านเข้าไป ประการที่สอง เมื่อสารหล่อเย็นกระจายออกสู่ภายนอก สารหล่อเย็นจะก่อตัวเป็นฟิล์มไอระเหยที่ปกป้องพื้นผิวด้านนอก วิธีนี้มีการควบคุมอุณหภูมิของพื้นผิวด้านนอกสุดอย่างมาก
โครงสร้างของอุปกรณ์ใหม่มีลักษณะเหมือนต้นไม้อย่างน่าทึ่ง (รูปที่ 2) นอกจากนี้ยังมีขนาดค่อนข้างเล็ก ดังนั้นอาจถูกต้องกว่าที่จะเรียกมันว่าเหมือนพืช ประกอบด้วยถังเก็บน้ำขนาดประมาณกระป๋องซุปที่ฐาน (เช่น ราก) ซึ่งเป็นท่อพลาสติกที่ยืดหยุ่นได้ น้ำไหลผ่านท่อและเข้าสู่ตัวกรองที่มีความลึก 30 มม.
เมื่อน้ำระเหยออกจากพื้นผิว มันจะสร้างแรงดันของเส้นเลือดฝอยที่ดึงน้ำจากถังให้มากขึ้น โดยอยู่ด้านล่าง 8 ซม. นอกจากนี้ น้ำที่ระเหยยังสร้างฟิล์มไอบางๆ ที่ปกป้องพื้นผิวจากความร้อน จากข้อมูลของนักวิจัย ระบบนี้มีประสิทธิภาพมากจนเมื่อพ่นพื้นผิวด้วยเปลวไฟบิวเทนที่อุณหภูมิ 1639 K ระบบจะยังคงเย็น
อยู่เมื่อเทียบกันที่ 373 K เมื่อเพิ่มการไหลของความร้อน พื้นผิวยังคงคงที่ที่ประมาณ 373 K ซึ่งแสดงให้เห็นว่า ระบบปรับให้ความร้อนสูงขึ้นเพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่ระบบการคายน้ำที่มีอยู่ซึ่งใช้ในเครื่องบินอาศัยปั๊มเพื่อควบคุมการไหลของน้ำหล่อเย็น แต่ระบบเหล่านี้ใช้พื้นที่อันมีค่าและอาจเกิดข้อผิดพลาดได้
“ปั๊มเพิ่มน้ำหนักอย่างมาก ซึ่งจะเพิ่มค่าใช้จ่ายในการเปิดตัว” นักวิจัยระบุในเอกสาร แต่ระบบที่ปรับได้เองไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมและใกล้เคียงกับระบบในอุดมคติสำหรับยานยนต์ที่มีความเร็วเหนือเสียงมากกว่า นั่นคือ ปรับได้เองและติดตั้งในตัว เครื่องบินไอพ่นเหล่านี้บินในระดับความสูงและความเร็วที่แตกต่างกัน ซึ่งแนะนำให้รู้จักกับระบบการไหลของความร้อนที่มีความสุดขั้วต่างกัน
credit: iwebjujuy.com lesrained.com IowaIndependentsBlog.com generic-ordercialis.com berbecuta.com Chloroquine-Phosphate.com omiya-love.com canadalevitra-20mg.com catterylilith.com lucianaclere.com
