к відношення її до Тотв мало відрізняється від одиниці. p align="justify"> Немає можливості описати тут скільки-небудь докладно всі особливості поведінки речовин при низьких температурах. Тому обмежимося лише деякими загальними зауваженнями про низькотемпературних явищах і про властивості різних класів речовин в цих умовах. p align="justify"> При найнижчих температурах - тих, які виходять за допомогою рідкого гелію ("гелієві" температури) і тим більше магнітним способом, - теплові руху виявляються настільки ослабленими, що вони в багатьох випадках не грають великої ролі . Завдяки цьому як би розкриваються ті складні взаємодії між атомами і молекулами, які обумовлені їх будовою і які при більш високих температурах повністю або частково маскуються впливом теплових рухів. А так як атоми і молекули складаються з частинок, що підкоряються законам квантової механіки, то при температурах, близьких до абсолютного нуля, квантові ефекти стають досить помітними, а деякі явища мають чисто квантовий характер. [2]
1.1 Гази при низьких температурах
За звичайних температурах і тиску гази з великою точністю можуть вважатися ідеальними. Це означає, що молекули газу ведуть себе так, як ніби вони абсолютно не взаємодіють між собою, і тому кожній молекулі приписується тільки кінетична енергія теплових рухів. p align="justify"> У дійсності, однак, взаємодія між частинками завжди існує і молекули газу насправді володіють не тільки кінетичної, а й потенційною енергією, обумовленої силами взаємодії і залежить від їх взаємних відстаней. Але при високих температурах, коли енергією можна в порівнянні з нею знехтувати і вважати газ ідеальним. При низькій температурі ж відносна роль потенційної енергії зростає, що і викликає відхилення властивостей газів від ідеальності. p align="justify"> Закон відповідних станів, заснований на наведеному рівнянні Ван-дер-Ваальса
,
дозволяє відразу визначити, чи є дана температура високою або низькою для того чи іншого речовини. Низькими, очевидно, повинні вважатися температури, при яких близько до одиниці або менше одиниці. p> Так, наприклад, для парів води (Тк = 647,1 К) кімнатна температура (Т = 290 К) - це дуже низька температура, тому що
.
Її можна вважати низькою і для ксенону (Тк = 289,1 К):
.
Але для кисню (Тк = 154,2 К) кімнатна температура повинна вже вважатися високою, оскільки значно більше одиниці:
.
Складність сил взаємодії між молекулами газу призводить до того, що при низьких температурах рівняння Ван-дер-Ваальса виявляється недостатньо точним. При температурах поблизу і нижче критичної найкраще узгоджується досвідом рівняння стану у вигляді ряду (для 1 благаючи)
, (*)
в якому сили взаємодії знаходять своє відображення в залежних від температури коефіцієнти віриалів В, С і т.д.
Перший ...
