Уильям Джиок
Страница 2

Первое начало термодинамики, т.е. закон сохранения энергии, гласит, что энергия может переходить из одной формы в другую, но не может ни появляться, ни исчезать. Второе начало термодинамики предсказывает, будет ли спонтанно протекать химическая реакция или какой-либо физический процесс. Математическое выражение второго начала (закона) использует концепцию энтропии, которая количественно характеризует меру неупорядоченности системы. Природные процессы постоянно стремятся к необратимому состоянию с более высокой энтропией или к более высокой степени неупорядоченности. Третье начало термодинамики, сформулированное Вальтером Нернстом, гласит, что энтропия чистого кристаллического химического элемента равна нулю при температуре абсолютного нуля (обозначается как 0 К). В этих условиях молекулы вещества организованы определенным образом, и поэтому природные явления обычно не поддаются наблюдению.

В первом десятилетии XX в. температура около 1 К была достигнута в лабораторных условиях. Метод, предложенный датским физиком Хейке Камерлинг-Оннесом, основывался на испарении жидкого гелия при низкой температуре в вакууме. В 1924 г. Джиок предложил метод, который позволил получать даже более низкие температуры и который основывался на феномене, известном как адиабатическое размагничивание.

Адиабатическая система – это система, которая не получает теплоты извне и не отдает ее. Парамагнитные вещества, такие, как ионы редкоземельных и переходных металлов, содержат магнитные диполи благодаря спину неспаренных электронов. Джиок объяснял это так: «Их нормальное состояние – это состояние неупорядоченности, которое соответствует какой-то величине энтропии. Когда накладывается достаточно мощное магнитное поле, магнитики выстраиваются в линию и энтропия понижается». А так как любой процесс, сопровождающийся изменением энтропии, может быть использован для получения тепла или холода, то это привело Джиока к мысли, что адиабатическое размагничивание может дать возможность создать метод получения более низких температур, чем методы с использованием жидкого гелия.

Другие статьи из раздела

Химические вещества в парфюме опасны

Вы уверены, что Ваш парфюм безопасен? С таким вопросом обратились к потребителям независимые эксперты из Канады. По их словам, некоторые духи содержат вредные вещества, которые могут оказывать негативное влияние на здоровье. Исследователи поручили...


Экоингибитор коррозии

дата: 2015-08-03источник: Химический портал «Нижнекамскнефтехим» завершил испытания нового вещества.Специалисты «Нижнекамскнефтехим» завершили испытания более безопасного для природы вещества марки ОПЦ-800, которое способно замедлять образование коррозии и накипи в системах водооборота. Оно...


«Газпром нефть» создала в Омске уникальный технопарк

дата: 2015-07-05источник: "Газпром нефть", ОАО Как сообщила пресс-служба компании «Газпром нефть», в Омске на базе дочернего предприятия «Автоматика-сервис» реализован уникальный проект технопарка — центра, объединяющего современные разработки в сфере промышленной...