2011年4月5日 星期二

無阻力的超流體! Superfluid helium

當用湯匙攪動咖啡的時候, 可以看到咖啡隨著湯匙周圍流動. 在描述液體運動上, 液體總有一層吸附在固體上, 然後吸附在表面上的液體分子一個拉一個外圍分子, 把湯匙傳來的動量由表面傳出去. 這種一個拉一個的強度就是所謂的黏度. 那如果黏度消失了, 液體會變成什麼模樣呢? 其實這樣的液體很久以前就被發現了, 稱為超流體. 這影片就是介紹當冷卻氦到一定程度的時候, 就會讓液態氦變成超流體. 一開始瓶中液態氦不停的蒸發變成氣泡, 一邊蒸發一邊也帶走熱量而讓剩下的液體變得更冷, 然後冷卻到一定的程度,液態氦就整個安靜下來, 變成超流體, 這時候有非常好的導熱性跟失去黏性. 因為沒有黏度, 所以當可以吸附表面的時候, 這些超流體就一點都沒有阻礙的爬上表面,(不需要帶著其他的分子拖油瓶), 所以裝到一個燒杯裡, 這種沒有黏度液體就會自己跑出來, 如果給個管子揷到這種液體裡, 在合適的條件下, 這種液體就會自己變成噴泉從管子跳出來.



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介紹的超流體裡面其實留了一個小謎題, 影片裡除了氦會自己漏出來以外, 還出現了噴泉, 似乎違反了能量守恆.. 這噴泉的現象是故意留給看影片的朋友的小謎題, 果然有朋友發現了 @_@, 有沒有朋友能說明這謎題呢?

2 則留言:

Glarysun 提到...

超流體流動不產生摩擦,只要透過清適當加熱下方的超流體,建立噴泉的初始動量,因為其上升部份的位量可由下降部份之動能提供,故此系統一經啟動可不需持續輸入功,並不違反能量守恆。

sam 提到...
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