Superfluidez
El superfluit és un estat de la matèria caracterisat per l'absència total de viscosidad (la qual cosa ho diferencia d'una substància molt decorreguda, la qual tindria una viscosidad pròxima a zero, pero no exactament igual a zero), de manera que, en un circuit tancat, fluiria interminablemente sense fricció. Va ser descoberta en 1937 per Piotr Kapitsa, John F. Allen i Don Misener, i el seu estudi és cridat hidrodinàmica quàntica.
És un fenomen físic que té lloc a molt baixes temperaturas, prop del zero absolut, llímit en el que cessa tota activitat. Un inconvenient és que casi tots els elements es congelen a eixes temperatures. Pero hi ha una excepció: el heli. Existixen dos isòtops estables de l'heli, el heli-4 (que és molt comú) i el heli-3 (que és rar) i es produïx en la desintegració beta del triti en reactors nuclears. També es troba en la superfície de la Lluna, arrastrat fins a allí pel vent solar.
Els dos isòtops es comporten de modos molt diferents, la qual cosa servix per a examinar els efectes de les dos estadístiques quàntiques, l'estadística de Fermi-Dirac, a la que obedixen les partícules d'espin semi-sancer, i l'estadística de Bose-Einstein, seguida per les partícules d'espin sancer.[1][2]
Historial de descobriments
[editar | editar còdic]
La superfluidez del heli-II líquit per baix del punt lambda (T = 2,172 K Piotr Kapitsa (Premi Nobel de Física de 1978)[3] i en 1937 per John Allen i Don Misener.[4] Ya abans d'això, se sabia que en passar este punt, l'heli líquit experimenta una transició de fase, passant d'un estat completament “normal” (cridat heli-I) a un nou estat del cridat heli-II, no obstant, solament Kapitsa va demostrar que l'heli-II fluïx (dins dels errors experimentals) sense fricció.
La teoria del fenomen de l'heli-II superfluit va ser desenrollada per L. D. Landau (Premi Nobel de Física de 1962).
El descobriment de la superfluidez en l'heli-III va ser la base per a la concessió del Premi Nobel de Física de 1996.[5] Este procés és similar al Parell de Cooper en superconductividad.
Senyes clau
[editar | editar còdic]La viscosidad del heli-II mida pels dos experiments és molt diferent. La medició de la velocitat d'eixida del heli-II del recipient a través d'un recalat estret baix l'acció de la gravetat mostra una viscosidad molt baixa. La medició del temps de caiguda de les vibracions torsionales d'un disc sumergit en heli-II mostra una viscosidad major que la de l'heli-I (10-6 Pa·s).[6]
El procés de conducció de calor en l'heli-II és molt diferent del procés de transferència de calor en un líquit normal: la calor es conduïx a través de l'heli-II i en una diferència de temperatura arbitrariamente menuda.[6]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «seues-propietats-4370505 Qué és la superfluidez i quins són les seues propietats» (en espanyol). Consultat el 21 de març de 2020.
- ↑ «Superfluidez en acció en la BBC» (en espanyol). Consultat el 21 de març de 2020.
- ↑ “Viscosity of Liquid Helium Below the λ-Point” . Nature 141 (3558). doi:. Bibcode: 1938Natur.141...74K.
- ↑ “Flow of Liquid Helium II” . Nature 142 (3597). doi:. Bibcode: 1938Natur.142..643A.
- ↑ «The Nobel Prize in Physics 1996 – Advanced Information».
- ↑ 6,0 6,1 Andreev A. F. Ultrafluidez de l'heli líquit // Als escolars sobre la física moderna. La física dels sòlits. - M., Prosveshchenie, 1975. - с. 6-20
- Este artícul conté una traducció derivada de «Superfluidez» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.