Криогенные жидкости

Одной из черт современного научно-технического про¬гресса является все возрастающее использование в нау¬ке и технике так называемых криогенных систем и тех¬нологий. Слово «криогенный» В переводе с греческого означает «производящий холод». Этим термином при¬нято сейчас обозначать процессы и устройства, работа¬ющие при температурах существенно ниже температур

окружающей нас среды. ,

Состояние и свойства всех веществ зависят в первую очередь от их температуры и' давления, причем главную

роль обычно играет температура.

Как известно, температура вещества определяется интенсивностью беспорядочного движения составляющих его молекул и атомов. Чем интенсивнее, быстрее движут¬ся молекулы и атомы внутри тела, тем выше его тем¬пература. По мере охлаждения тепловое движение мо¬лекул и атомов постепенно замедляется и, наконец, при температуре -273,15 ос совершенно прекращается *. Дальнейшее понижение температуры уже невозможно, так как запас тепловой энергии тела полностью исчер¬пан. Низшую возможную, температуру называют аб¬солютным нулем и принимают за начало отсчета шкалы абсолютных температур. Первое определение абсолютно¬го нуля дал М. В. Ломоносов - оно приведено в эпи¬графе.

В отличие от температур по принятой в повседнев¬ном обиходе шкале Цельсия, обозначаемой ОС, темпе¬ратуру, отсчитываемую от абсолютного нуля, обознача¬ют буквой "К" в честь Кельвина, предложившего абсо¬лютную шкалу в 1848 г. Численная разница в отсчетах по обычной стоградусной шкале Цельсия и по абсолют¬ной шкале Кельвина равна 273,15°С. Таким образом, комнатная температура в 20 оС равна по абсолютной шкале 293,15 К, а сильный мороз в -40°С., по абсо¬лютной шкале будет 233,15 К.

. На рис. 1 представлена в логарифмическом масшта¬бе шкала абсолютных температур с обозначением ха¬рактерных температур некоторых физических объектов и процессов.

Криогенными называются температуры ниже 120 К, и именно они играют все б6льшую роль в развитии ес¬тественных наук и в технических приложениях. Эти температуры обеспечивают уникальные возможности для исследований свойств материи и открытия новых явле¬ний, скрытых при более высоких температурах тепловым движением молекул. При значительном понижении температуры проявляются новые специфические криоген¬ные свойства вещества, как, например, сверхпроводи¬мость, сверхтекучесть жидкого гелия, эффект Джозеф¬сона и др.

Непрерывно увеличиваются области практического применения криогенных температур. Экспериментальная