人类最早发现的超流体是接近绝对零度的液氦。
氦在非常低的温度下从气态氦转变为液态氦。因为氦原子与原子质量的相互作用很小,很难液化固化。同位素4He的气液相变曲线的临界温度和压力分别为5.20K和2.26 ATM,一个标准大气压下的温度为4.215K,在常压下,当温度从临界温度降到绝对零度时,氦将始终保持液态,不会凝固,只有大于25 ATM时才会出现固态。在2.18K时会出现明显的性质变化,如获得超流性,称为He II,以区别于普通液氦。
氦在正常情况下是无色无味的气体;熔点-272.2℃,沸点-268.785℃;密度为0.1785 g/L,临界温度为-267.8℃,临界压力为2.26个大气压。在水中的溶解度为8.61厘米& sup3/千克水。氦是唯一在标准大气压下不能固化的物质。当温度降到2.18K时,液氦的性质突然发生变化,变成超流体,可以沿着容器壁向上流动,导热系数是铜的800倍,其比热容、表面张力、压缩性都是异常的。
液氦在一个大气压下的密度为0.125克/毫升。氦有两种天然同位素:氦3和氦4。自然界中存在的氦基本上是氦4。
普通液氦是一种无色液体,容易流动。它的表面张力很小,折射率和气体差不多,很难看到。液态氦由两种不同性质的相组成,称为氦ⅰ和氦ⅱ。在两相之间的转变温度下,液氦的密度、介电常数和比热容异常增大。He ⅰ和He ⅱ两液相间的相变温度称为λ点,饱和蒸气压下的λ点为2.172K,当压力增大时,λ点向较低温度移动,两液相的相变曲线为一条直线,称为λ线。
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