怎么才能把氣體變成液體
作者： ${content.author} 時間：2017-02-16 瀏覽量：2,849熱量不會自動地從低溫物體向高溫物體傳遞，因此，要獲得比自然環(huán)境溫度低的環(huán)境就需要通過人工的辦法。
低溫的獲得與氣體的液化是密切相關(guān)的。18世紀(jì)末荷蘭人范·馬魯姆第一次靠高壓壓縮方法將氨液化。1823年法拉第在研究氯化物的性質(zhì)時，發(fā)現(xiàn)玻璃管的冷端出現(xiàn)液滴，經(jīng)過研究證明這是液態(tài)氯（液化溫度-34.6℃）。1826年他把玻璃管的冷端浸入冷卻劑中，從而陸續(xù)液化了多種氣體。以此為基礎(chǔ)，形成了普通制冷技術(shù)，如冰箱和空調(diào)機組以蒸汽壓縮節(jié)流制冷為主，利用氣體或者液體壓縮為高壓狀態(tài)，然后放熱，再膨脹為低壓狀態(tài)而產(chǎn)生制冷降溫效應(yīng)，這種方法可以獲得?150℃～?80℃的低溫。
儲存液氦的鋼瓶
但此后幾十年間，氧、氮、氫等氣體毫無液化的跡象，許多科學(xué)家認(rèn)為，這些就是真正的“永久氣體”。但它們真的是永遠不能液化嗎？答案是否定的。只要低于一定的溫度，就可以把氣體轉(zhuǎn)化為液體。1877年，氧實現(xiàn)了液化，6年后除氫和氦之外的所有“永久氣體”都被液化了。1892年英國人杜瓦發(fā)明了低溫恒溫器杜瓦瓶，并在1898年實現(xiàn)了氫的液化，達到20.4開的溫度，接著又用抽出氫表面的蒸氣的方法實現(xiàn)了氫的固化，達到了12開。至此，只剩下最后一種“永久氣體”氦還沒有被液化！
荷蘭物理學(xué)家昂內(nèi)斯
氫的液化為氦的液化創(chuàng)造了條件。低溫的獲得當(dāng)時主要采用液體蒸發(fā)和節(jié)流膨脹。要獲得更低溫度，往往需要多級復(fù)疊系統(tǒng)獲得，這在物理學(xué)原理上是可能的，但在實踐中卻存在許多技術(shù)問題。設(shè)計者必須考慮各種物理問題和解決這些問題所需的技術(shù)裝備，很多儀器都需要自己制造，甚至開始時連電力都需要自己來解決。荷蘭萊頓大學(xué)的物理學(xué)家昂內(nèi)斯以極大的精力改善了實驗室裝備，在1908年通過采用壓縮氮氣節(jié)流預(yù)冷氫、氫壓縮節(jié)流預(yù)冷氦，最終用壓縮節(jié)流的方法將氦液化，獲得了4.2開的低溫。至此，自然界所有的氣體都可以被液化了！
