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

На Комплексе «ТАНЕКО» получена 100-тысячная тонна серы

дата: 2015-09-19источник: "ТАНЕКО", ОАО На Комплексе «ТАНЕКО» произведено 100 000 тонн технической гранулированной серы, сообщает пресс-служба предприятия. Продукция на железнодорожном составе и отправлена в порт города Санкт-Петербурга, откуда ее перенаправят...


Сияющий углерод

Создание технологии синтеза искусственных алмазов отнюдь не остановило исследования углерода при высоких давлениях. В частности, возник вопрос: а что получится, если сдавливать графит при низких температурах и без катализаторов? В ходе этих опытов в 1963 году было обнаружено, что при комнатной температуре при давлении выше 14 ГПа графит испытывает некое структурное фазовое превращение, что сказывается и на электропроводности, и на... 


Каждая десятая игрушка в Китае опасна для здоровья

Главное государственное управление КНР по контролю качества, инспекции и карантину обнаружило, что почти каждая десятая игрушка на внутреннем рынке небезопасна. Исследование показало, что 20 из 242 игрушек, выбранных случайным образом в восьми...