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

Доходы "НИИ Полимеров" в ближайшие три года должны существенно вырасти

дата: 2013-04-26источник: Химический портал Министр промышленности и инноваций по Нижегородской области В. Нефедов нанёс визит на ФГУП "НИИ Полимеров", расположенный в Дзержинске. Министр промышленности и инноваций по Нижегородской области В....


В I полугодии 2014 года чистая прибыль «Татнефти» выросла в 1,7 раза

дата: 2014-07-29источник: "Татнефть", ОАО Чистая прибыль ОАО «Татнефть» в первом полугодии 2014 года по РСБУ выросла в 1,7 раза и составила 48,394 млрд. рублей, говорится в сообщении компании. В январе-июне...


Токсичные вещества в одежде: ватник носить полезно

По данным исследований одежда содержит гораздо больше токсичных химических веществ, чем утверждалось ранее. При изготовлении одежды используется огромное количество химических веществ. Многие из них (например, препятствующие появлению грибка) могут...