1. 약한 원 자간력 :
* 헬륨 원자는 매우 작으며 서로에게 매우 약한 매력이 있습니다. 이것은 폐쇄 된 전자 구성 때문이므로 매우 안정적입니다.
* 반 데르 발스 (Van der Waals)의 힘으로 알려진이 약한 힘은 액체와 고형물에 분자를 유지하는 데 책임이 있습니다.
2. 높은 운동 에너지 :
* 실온에서, 헬륨 원자는 높은 운동 에너지를 갖는다. 이것은 그들이 매우 빠르게 움직이고 서로 끊임없이 충돌하고 있음을 의미합니다.
* 약한 원 자간력은이 운동 에너지를 극복하고 액체 상태에서 원자를 함께 유지하기에 충분히 강하지 않습니다.
3. 임계 온도 및 압력 :
* 모든 물질이 응축하려면 임계 온도 이하로 식어야합니다. 이 온도에서, 원자의 동역학 에너지는 약한 원 자간력이 극복하기에 충분히 낮다.
* 헬륨의 임계 온도는 5.2k입니다. 이것은 약한 원 자간력이 원자의 운동 에너지를 극복하기 위해 거의 절대 0 (0 kelvin)으로 냉각되어야 함을 의미합니다.
4. 4K에서의 축합 :
* 헬륨이 5.2k의 임계 온도 아래에서 냉각되면 액체 상태로 응축하기 시작합니다.
* 4K에서, 헬륨 원자의 동역학 에너지는 약한 원 자간력이 액체에 함께 유지하기에 충분히 낮다.
* 2.17K 로의 추가 냉각은 액체 헬륨을 초 유체로 변환하며, 여기서 점도가없는 놀라운 특성을 나타냅니다.
요약 :
헬륨의 임계 온도가 낮고 약한 원 자간력은 원자의 운동 에너지를 극복하고 액체에 응축하기 위해 매우 낮은 온도가 필요하다는 것을 의미합니다. 이 독특한 행동으로 헬륨은 초전도 연구 및 MRI 기계와 같은 응용 분야에서 우수한 극저온 유체가됩니다.
