Helio líquido (y otros líquidos similares) pueden "subir" las paredes de sus recipientes. Que funciona en este caso, y ¿qué tipo de energía utiliza? Estoy seguro de que no se puede hacer un perpetuum mobile fuera de esto, así que supongo que algún tipo de energía de alguna manera debe ser gastado para hacer el líquido "subir" la pared.
Respuestas
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Cortesía de el libro de Carl encontró tenemos una respuesta!
Considerar el elemento del helio líquido a una altura $h$ por encima de la superficie del fluido y la distancia $y$ de la pared. Para elevar el elemento por encima de la superficie del fluido costos de energía $mgh$, pero debido a que existe un Van der Waals entre átomos de helio y la pared de volver de energía $E_{VdW}$. Dzyaloshinskii et al dar el cambio de energía por unidad de masa como:
$$ \Delta E = gh - \frac{\alpha}{y^n} $$
donde $\alpha$ es constante dando la fuerza de Van der Waals y $n$ está en el rango de 3 a 4 en función del espesor de la película. Por lo que es energéticamente favorable para levantar el fluido hasta la pared, si la de Van der Waals mayor que la energía potencial gravitacional de decisiones $\Delta E$ negativo. Desde $y$ puede ser tomado arbitrariamente pequeño (bueno, al menos hasta un par de veces el tamaño del átomo) $\Delta E$ será negativo para todas las alturas $h$ y la película que cubre toda la pared.
La ecuación resultante para el espesor de la película de $d$ como una función de la altura (sin derivación) como:
$$ d \approx \left( \frac{\alpha}{gh} \right)^{1/n} $$
Debido a que el líquido de la película tendrá un valor distinto de cero espesor en la parte superior de la pared del recipiente que puede fluir a través de la pared y luego el exterior. Aunque los espesores de película para ser sólo unas pocas decenas de nanómetros el cero de la viscosidad del helio superfluido permite una apreciable tasa de flujo. De hecho, más adelante en el libro de las velocidades del flujo de 30 cm/s se mencionan.
En principio, esto se aplica a todos los líquidos, sin embargo para el normal de los fluidos de la velocidad de flujo en una película de unas pocas decenas de nanómetros sería infinitamente pequeño por lo que la escalada es nunca observado.
Un par de comentarios míos: quiero señalar que esta derivación ignora la tensión interfacial del helio/aire, helio/de la pared y el aire en la pared/interfaces. No tengo cifras por lo que estos serían para el helio superfluido y posiblemente son negligable. Las predicciones de la Dzyaloshinskii teoría se afirma que de acuerdo con el experimento. También se debe tener en cuenta que una de las referencias proporcionadas por Carl desafíos de la explicación anterior, aunque sin llegar a ninguna conclusión firme.
qed
Puntos
113
Posiblemente útil:
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1103/1103.0517.pdf
www.paper.edu.cn/download/downPaper/200812-856
EDIT: UNA googlebooks extracto parece más útil:
j0chn
Puntos
127
el mismo tipo de fenómeno que aparece normal de líquido, pero la explicación es diferente. para la normal de líquido, este fenómeno se denomina capilaridad. En resumen, la capilaridad puede ser explicado debido a que el líquido de más para estar en contacto con la pared del recipiente que con el aire.
para suprafluidity, el calor crea el fenómeno. Como un superfluido, no puede transmitir la entropía, si se calienta, luego se va a disipar la energía por la "escalada" de las paredes. un experimento similar se llama el efecto de la fuente. usted puede fácilmente buscar en google...
