氦-3的汽化热和熔解热
氦气
氦气为无色无味，不可燃气体，空气中的含量约为百万分之5.2。
化学性质完全不活泼，通常状态下不与其它元素或化合物结合。
理论上可以从空气中分离抽取，但因其含量过于稀薄，工业上从含氦量约为0.5%的天然气中分离、精制得到氦气。
氦，HELIUM，源自helios，意为"太阳"，1868年发现。
几乎世界上所有的氦气都是由美国的天然气井中提取的。
它比空气轻，广泛地应用于飞艇和气球，以取代其有高度可燃性的氢气。
液态氦因其沸点特别低而成为低温学领域的无价之宝。
英文名 helium；EINECS号 275-187-7[1] ；化学式 He；属于稀有气体单质。
由氦原子聚合而成 ；分子量4.003 ； 气体密度0.1786g/L（0°C、1atm）液态密度125.2g/L（4.2K、100.312kPa）；比重 0.14（空气=1） 沸点4.3K（1atm）熔点1.0K（26atm）； 临界温度为—268.95； 临界压力 0.228MPa；蒸发热 5.50cal/g、20.4kJ/kg（沸点）；液态与气态的体积比699（0℃、1atm、以液态体积为1?）性质 无色、无味、无臭常温下为气态的惰性气体。
临界温度最低，是最难液化的气体。
极不活泼，不能燃烧也不助燃。
进行低压放电时显深黄色。
氦具有特殊的物理性质，在绝对零度时在其蒸气压下，氦不会固化。
氦气化学性能稳定一般不生成化合物，在低压放电管中受激发可形成He +2 、HeH等离子及分子。
在特定条件下和某些金属可形成化合物。
质量标准1.国家标准工业氦气GB/T 4844.1—1995早在1868年，法国天文学家简森(Janssen P J C,1824-1907)在观察日全食时，就曾在太阳光谱上观察到一条黄线D，这和早已知道的钠光谱的D1和D2两条线不相同。
同时，英国天文学家洛克耶尔(Lockyer J N,1836-1920)也观测到这条黄线D。
卤素气体及卤素化合物
219第六章卤素气体及卤素化合物卤素气体及卤素化合物气体是指分子中含有卤素元素，常温常压下为气态的单质或化合物，是一类重要的工业气体，同时也是重要的化工原料。
常见的有氟气、氯气等单质气体；氯化氢、氟化氢、六氟化硫等无机化合物气体；氯乙烯、氟氯烃和全氟烷等有机化合物气体。
本章主要叙述氯气、氟气、氯化氢、氟化氢、六氟化硫、氯乙烯和氟氯烃等气体的理化性质，生产或分离方法，产品标准及分析方法，主要用途，包装储运以及安全环保等方面的知识。
有关全氟烷的情况，详见第九章电子气体。
第一节单质卤素气体一、概述单质卤素气体即氟气和氯气。
氟和氯均为元素周期表第ⅦA族元素，氟原子和氯原子的最外电子层均为七个电子，很容易结合一个电子，使最外电子层达到8个电子的稳定结构。
氟气和氯气分别是由两个F原子和两个Cl原子构成的双原子分子。
氟是ⅦA族第一个元素，原子半径最小, 气态氟分子内核间间距为0.1435nm，共价半径0.072nm。
在ⅦA族元素中，氟的电负性最大，是化学活性最强的非金属元素，也是已知的最强氧化剂，可以与几乎所有其它元素，甚至氪、氙、氡一类的重ⅧA族元素反应（见第七章氦族气体），也可以在室温或低于室温的条件下与绝大多数有机和无机化合物发生反应。
氟在地球地壳中的质量含量为0.06～0.07％，在元素丰度表上位居13,尚未发现氟的天然同位素。
由于氟的强化学活性，单质氟在自然界基本上不存在，而主要是以化合物的形式存在，其中最重要的化合物是氟化钙（CaF2），俗称萤石或氟石。
从含氟化合物中分离和生产氟气，经过了漫长而艰巨的历程， 1886年，法国化学家Moissan首先成功地采用电解法制得单质氟。
随后半个多世纪内，氟的制取均限于实验室研究规模，到第二次世界大战期间开始有了工业生产。
以后由于原子能工业的发展，提炼核燃料必须使用单质氟，才使氟气发展到大规模的工业生产。
氟气在标准状况下呈淡黄色，具有强烈刺激性臭味。
氟气在现代工业中，特别是核工业，电气和化工行业等部门有着十分重要的用途。
蒋建生-氦-3超流
超流研究的历史回顾蒋建生1，2 戴闻3（1 闽江职业大学 福州 350002）（2 北京大学物理系 北京 100871）（3 中国科学院理化技术研究所 北京 100080）摘 要 回顾了超流发现的历史。
介绍了超流的一些现象、理论以及新近的研究结果。
强调指出超流与超导一样是一种宏观量子现象。
关键词 超流动性，低温，超流4 He ，超流3 He1908年7月10日，H.K. Onnes (1853-1926)终于将最后一个“永久气体”— 氦液化了，在一个大气压下其沸点是4.2K 。
通过抽真空降低液He 的蒸汽压，还可以获得更低的温度，从而为超导与超流的研究提供了条件。
三年之后，即1911年，汞电阻在4.15K 消失的现象在Onnes 研究小组被发现。
1913年3月，Onnes 将此现象命名为“超导”。
同年12月，Onnes 获诺贝尔物理奖。
而低温领域的另一奇特现象— 超流，则迟至1938年才登场亮相[1，2] 。
1 4He 超流的发现从1910年起，Onnes 所领导的莱顿实验室，为了观察到液He 的凝固，曾使用越来越大的真空泵对液He 实施减压降温；同时对液He 性质进行了一系列测试。
他们发现，在2.2K 附近液4He 密度达到最大值。
对此，他们感到困惑不解。
第一次世界大战中断了液He 的实验研究。
1922年和1923年间，Onnes 等人又重新研究这一现象。
Dana 和Onnes 测量了液He 的蒸发潜热和比热，指出其潜热作为温度的函数在2.2K 附近是不连续的; 其比热曲线在相应温度有一突变，形状与希腊字母λ相似。
这意味着相变的发生，相变点的温度被称为λ点，记为T λ（～2.17K ）。
随后，人们 把T λ以上的液氦相称为HeI 相，T λ以下的相称为He Ⅱ相。
同时，莱顿实验室的研究人员也认识到，在饱和状态下，液He 不可能通过减压降温凝成固体。
1926年Onnes 逝世以后，他的接班人W. H .Keesom 在28大气压和1.5K 条件下，获得了固态He 。
核聚变材料氦3
核聚变材料氦3《神奇的氦 3》“哇，你们看新闻了吗？科学家们又在研究那个叫氦 3 的东西啦！”我一回到家就兴奋地对爸爸妈妈喊着。
那是一个再普通不过的傍晚，我像往常一样放学回家，夕阳的余晖洒在街道上，给一切都披上了一层温暖的金光。
我背着书包，蹦蹦跳跳地走着，心里还在回味着学校里和小伙伴们玩耍的快乐时光。
回到家，我就迫不及待地和爸爸妈妈分享我新听到的关于氦 3 的消息。
爸爸笑着说：“哟，你这小家伙，对氦 3 这么感兴趣呀！”妈妈也在一旁温柔地看着我，说：“那你给我们讲讲，氦 3 到底是什么呀？”我清了清嗓子，开始认真地讲起来：“氦 3 可是个超级厉害的东西呢！它是核聚变的材料，据说如果能好好利用它，以后我们就有好多好多的能源啦！”“哇，这么神奇呀！”妈妈惊叹道。
“那可不！”我越说越起劲儿，“就好像我们有了一个超级大的能量宝库，只要打开它，就能解决好多问题呢！”爸爸摸了摸我的头，说：“那科学家们可得加油研究呀，这样我们的未来就更美好啦！”我用力地点点头，说：“对呀对呀，要是以后真的能用上氦 3 发电，那该多棒呀！我们就再也不用担心停电啦！”我陷入了美好的想象中，仿佛看到了未来到处都是利用氦 3 能源的景象，城市灯火通明，人们的生活更加便捷和美好。
在接下来的日子里，我对氦 3 的兴趣愈发浓厚，我会经常缠着爸爸妈妈问关于它的各种问题，也会自己去查阅资料了解更多。
我发现氦 3 就像是宇宙送给我们的一份珍贵礼物，虽然现在我们还没有完全掌握利用它的方法，但我相信总有一天，我们一定能做到的！这不就像是我们学习一样吗，一开始什么都不懂，但只要我们努力，就一定能学会呀！氦 3 呀氦 3，你可真是个神奇的东西，我真的好期待你能为我们的世界带来巨大的改变呀！我也希望自己能快快长大，说不定我也能为研究氦 3 出一份力呢！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
常见气体物性参数
几种常见气体的物性参数表ytzhanghui（张辉）15:59:43于公：原料烘干那里降低一个点的水分可以节省多少燃料，如何计算? yuguohai（于国海）17:04:021500T 原矿*1%=15T水ytzhanghui（张辉）17:05:10节省的燃料怎么算？yuguohai（于国海）17:05:5515 吨水*（100-20）=120000大卡ytzhanghui（张辉）17:06:14知道了yuguohai（于国海）17:09:38120000 大卡/7000=17.14Kgyuguohai（于国海）17:10:10变成100度的水需要的标煤ytzhanghui（张辉）17:11:14大卡是千卡还是卡yuguohai（于国海）17:13:01100度的水变成100度的水蒸汽需要的热：15吨*1000*539 （汽化热）595.5 （实际数）=8932500大卡/7000=1276Kgyuguohai（于国海）17:13:351000卡=1大卡yuguohai（于国海）17:22:47100度的水蒸气再变为105度需要的热=0.4952 （比热）*（105-100）*15000=37141大卡/7000=5.306Kg yuguohai（于国海）17:42:11caochangsheng（曹常胜）17:21:02Q=W（（t1 -t0）*C1+q 潜）+ （（t2*C3）-（t1*C2））*VQ:水分蒸发消耗的热量KJ;W:物料中水的总量，Kg;t1:水的沸腾温度，100摄氏度；t0 :水的初始温度20摄氏度；C1:水的比热容，4.2kj/（kg* 度）；q潜：水的蒸发热，2264KJ/kg;t2:出炉烟气温度，1200度；C3:1200度水蒸气的平均比热容 1.77KJ/（m3*度）;C2: 100度水蒸气的平均比热容，1.51KJ/（m3*度）;V:烟气中水蒸气的体积。
yuguohai（于国海）17:46:48Q=15000（100-20）*4.2+（1200*1.77-100*1.51）*15000/0.149=203664161.1KJ=203664161.1KJ/4.18 /7000=6960.5Kg 标煤在1个标准大气压和100 c情况下，水的汽化热为2253.02焦耳/克，在常温常压下为2441.12焦耳 /克；水汽凝结成液态水时放出相同的热量。
月球氦-3纵横谈
月球氦-3纵横谈
李民
【期刊名称】《天文爱好者》
【年(卷),期】2008(000)001
【摘要】最近这些年来，世界石油价格的持续震荡上涨，越来越多的国家和组织把目光转向了月球。
月球上不仅有丰富的太阳能，还蕴藏了极其丰富的能源和矿产资源。
例如月球上有硅、铁、铝、钛和钙等多种资源，可以用来直接生产建材建造房屋。
另外，月球的两极可能存有上亿吨的水冰，它们不仅可以满足人在月球上生存的需要，水如果分解成氧和氢，还可以成为重要燃料。
当然，在月壤的稀有元素中，最让人们感兴趣的还是氦-3。
【总页数】2页(P38-39)
【作者】李民
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P184
【相关文献】
1.月球富含完美能源“氦3” 美俄争建月球发电厂
2.月球探测纵横谈
3.月球氦-3资源的原位开采热释放行为研究
4.俄罗斯科学家曾宣称月球上有大量的氦-3潜在能源
5.月球上的氦-3能源可供人类使用万年
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氦3总结范文
氦3总结氦3是一种超流体，它的特性使得它在许多科学领域和应用中具有重要的作用。
本文将对氦3的性质和应用进行综合的总结，以期为读者提供全面的了解。
1. 氦3的性质1.1 超流态氦3在低于2.72 K的温度下，可以转变为超流态。
在超流态下，氦3的粘性趋近于零，因此具有超导体的特性。
这使得氦3在各种低温实验和技术中得到广泛应用。
1.2 自旋特性氦3的核自旋量子数为1/2，具有强磁性。
这使得氦3在磁共振成像等技术中可以被用作核磁共振探针，对物质的内部结构进行研究。
1.3 同位素类型氦3存在两种同位素，分别为氦3-3和氦3-4。
它们的自旋和质子数不同，因此在磁性和能级结构等方面表现出不同的特性。
2. 氦3的应用2.1 低温物理学氦3的超流性质使得它成为低温物理学研究中的重要工具。
在低温实验中，氦3可以用作为冷却剂和测量温度的标准，为研究低温物性提供条件。
2.2 核磁共振成像氦3的磁性特性使得它成为核磁共振成像（MRI）技术中的重要组成部分。
氦3可以作为一种核磁共振探针，通过与人体组织的相互作用，得到详细的图像信息，用于医学诊断等领域。
2.3 量子计算氦3作为一种具有特殊自旋性质的物质，被研究者广泛应用于量子计算领域。
通过利用氦3的自旋特性，可以实现量子比特的控制和操控，为量子计算的发展提供了重要的平台。
2.4 新能源开发氦3在能源领域具有潜力的应用。
研究者正在探索利用氦3的特性开发新型的能源转换和储存技术，例如利用氦3进行超导能量传输和储存，以提高能源利用效率。
3. 总结氦3作为一种超流体具有独特的性质，在各个科学领域和应用中发挥着重要的作用。
从氦3的性质到应用领域的广泛覆盖，我们可以看出氦3在科学研究和技术发展中的重要性。
随着技术的不断发展，氦3的应用前景将会更加广阔，为人类社会带来更多的发展机遇和挑战。
参考文献：1.Volovik, G.E. (2009).。
湖南科技大学化学与社会发展—氦3利用
氦-3—未来核能的命脉上课班级年级专业学号姓名电话1 氦-3的化学性质1.1 氦-3 (He-3) 无色，无味，无臭稳定的氦气同位素气体，储存于气瓶中的高压气体，天然氦-3含量是1.38x10-6。
当其含量增加导致氧气含量低于19.5%时有可能引起窒息。
配备自吸式呼吸面具。
分子量 3.01603 标准体积 6.032 m3/kg @NTP 沸点-452°F(-270°C) @1 atm1.2 氦-3，英文名 Helium-3,它是氦的8种同位素之一。
在8钟同位素之中，只有氦-3和氦-4是稳定的，其他有放射性。
它是无色、无味、无毒、不燃烧的惰性气体。
氦-3原子由2个质子和一个中子组成，包含的粒子数为奇数，所以氦-3的核自旋为奇自旋，是费米子。
在接近绝对零度的低温下，它服从量子力学的原理，在2.6mK下发生类似超导体的BCS凝聚而转变为超流态，遵循的是费米—狄拉克统计。
因次它具有较低的绑定能。
20世纪30年代末期，卡皮查发现氦-4的超流动性。
朗道从理论上解释了这种现象，他认为当温度在绝对温度2.17K时，氦-4原子发生玻色爱因斯坦凝聚，成为超流体，而像氦-3这样的费米子即使在最低能量下也不能发生凝聚，所以不可能发生超流动现象。
金属的超导理论（BCS 理论）的提出使得人们认为在极低温度下氦-3也可能会形成超流体。
但是人们一直未能在实验上发现氦-3的超流动性。
20世纪70年代，戴维·李领导的康奈尔低温小组首次发现了氦-3的超流动性，不久，其它的研究小组也证实了他们的发现1.3 氦-3具有低沸点、低密度、高比热容、高导热率、低超流转变温度等性质。
根据稀释制冷理论，当氦-3和氦-4以一定的比例相混合后，温度可以降低到无限接近绝对零度。
在温度达到2.18k以下的时候，液体状态的氦-3还会出现“超流”现象，即没有黏滞性，它甚至可以从盛放它的杯子中“爬”出去。
然而，当前氦-3最被人重视的特性还是它作为能源的潜力。
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Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｃｌｕｓｕ — ａ ｅ ｒ ｎ ｅ ｕ ｔｏ ｓ ｒ ｃ ： ｓ ｄ ｏ ｈ ａ ｉ ｓ Ｃｌｐ ｙｏ ｑ ａｉｎ，ｔｅ Ｖｉｉｌｅ ｕ ｔｏ ｎ ｈ ｅ ｓ ｈ ｓ ｑ ｉ ｂ ｉ ｈ ｒａ ｑ ａｉｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｎ ｗｅ ｔｐ ａ ｅｅ ｕ ｌ ｒ— ｉ
摘 要 ： 于 Ｃａ ｓ ｓ ｌ ｅｒｎ方程 、 里方 程 和 最 新 开发 的氦 一 平衡 曲线 方 程 计 算 了氦一 基 ｌ ｉ ． ａ ｙｏ ｕｕ Ｃ ｐ 维 ３相 ３ 在 平衡 曲线 上 的两个 重要性 质 ： 汽化 热 （ ３ ３ ５７ Ｋ 和熔 解热 （ ．０ ３ ） ０ Ｋ～ ． １ ） ０ ０ １Ｋ～ ５ Ｋ 。计 算结果 覆盖
在科 学界 享 有“ 完美 能 源” 的美誉 。在 低温 领域 ， ３ 氦一
以及氦一／ － ３ 氦 ４混合 物作 为独 特 的低 温 制 冷 工 质 ， 有 着 很重要 的应用 。低 温 下 的氦 一 一 种 典 型 的量 子 ３是 流 体 ， 究 氦－ 研 ３的低 温 性 质 对 于 量 子 理论 的建 立 和 完 善起 着举 足轻 重 的作用 。 汽化热 和熔 解 热 是 流体 相 平 衡 曲 线上 两 个 重 要 的热 力学性 质 。在 化工 和制冷 等诸 多领 域 中 ， 汽化 热
Ｋ ｅ ｒ ｓ： ｅｉ ｍ 一 ｙ ｗｏ ｄ ｈ ｌ ｕ ３；ｖ ｐｏ ｚ ｔ ｎ ｈ ａ ；ｍｅｔｎｇ ｈ ａ ； ｐ ａ ｅ ｅ ｕ ｌｂ ｉ ｍ ｑ ａｉ ｎ ｕ ｅ ｕ ｔ ｏ
和熔 解热 往 往是系 统 设计 过 程 中需要 考 虑 的 重要 参 数 。氦 一 ３是一 种 特 殊 的 流 体 ， 在 自然 界 中 的含 量 它
ｕ ｅ ｕａｉｎ ｆｈ ｌｕ ３，ｔ ｍｐ ｒａ ｔｐ ｏ ｅ ｉｓ ｏ ｈ ｈａ ｅ ｅ ｕ ｌ ｒｕ ｃ ｒ ｅ ｔ ｔｉ ，ｈ ａ ｏ ｚ ｔｏ ｍ ｑ ｔ ｓｏ ｅｉ ｍ－ ｏ ｗｏ ｉ ｏ ｔｎ ｒ ｐ ｒ ｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｓ ｑ ｉｉｉ ｍ ｕ ｖ ｓ，ｈａ ｓ ｔ ｅ ｖ ｐ ｒ ａｉｎ ｔ ｂ ｉ ｈ ａ ｎ ｈ ｌ ｎ ｅ ｔｈ ｖ ｅ ｎ ｃ ｌｕｌｔｄ．Ｔｈ ｅ ｐ ｒ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｒ ～３． ５ ７ Ｋ ｏ ａ ｏ ｚ ｔｏ ｅ ｔａ ｄ ｔ ｅ ｍｅｔ ｇ ｈ ａ ａ ｅ ｂ ｅ ａｃ ａｅ ｉ ｅ ｔｍ ｅａｕｒ ａ ｇ ｓａ ｅ０ Ｋ ３１ ｆ ｒｖ ｐ ｒ ａｉｎ ｉ ｈ ａ ｎ ～３ ｆｒｍ ｅｔｎ ｅ ｔ Ｔｈ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｈ ｓ ｅ ｕ ｔ ａ ａｉｆ ｈ ｐ ｌ ａｉｎ ｒ ｑ ｉｅ ｅ ｔ． ｅ ｔａ ｄ ０ Ｋ ５ Ｋ ｌｉ ｇ ｈ ａ ． ｏ ｅ ａ ｃ ｒ ｃ ｆｔ ｅ ｅ ｒｓ ｌｓｃ ｎ ｓ ｔｓｙ ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ｔｏ ｅ ｕ ｒｍ ｎ ｓ ｃ
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Ｗ ａ ｇ Ｓ ｑ ｎ Ｃｈ ｎ Ｇｕｏ ｎ Ｈｕａ ｇＹｏ ｇ ｕ ｎ ｈｉ ｉ ｇ ｅ ｂａ ｇ ｎ ｎ ｈ ａ
近 年来 ， 随着 世 界石 油 价 格 的持 续 飞 涨 ， 来 越 越 多 的人们 开 始把 目光 转 向在 月球 上 有 着 丰 富蕴 藏 的 氦 一。氦一 清洁 、 ３ ３是 安全 和高 效 的核 聚变 发 电燃 料 ，
极 其稀 少 。针对 氦一 ３物性 的 研究 主要 分 散在 ２ ０世 纪 ５ ０—７ ０年 代 的 文 献 中 ， 分 零 散 。Ｇ ｉｙ Ａ ｒ． 十 ｒｌ¨ ， ｂａ ｌ ｈ ｍ 和 Ｒ ｂ ｒ 等人 曾先后 计 算 了氦一 ａ ｏｅ ｊ ｔ ３的汽 化热 ； Ｇ ｉｙ Ａ ｄ ｒ ｎ 曾 先 后 计 算 了 氦一 ｒｌ ｌ 。 和 ｎ ｅｓ ｏ ３的 熔 解
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２０ ０ ６年第 ５期 总第 １ ３期 ５
低 温 工 程
ＣＲＹＯＧＥＮＩ ＣＳ
Ｎｏ ５ ２ ０ ． ０ ６
Ｓ ｍ ＮＯ ５３ ｕ ．１
氦 － 汽 化 热 和 熔 解 热 ３的
汪世 清 陈 国 邦 黄 永 华
（ 江 大 学 制 冷 与 低 温研 究 所 浙 杭 州 ３ ０ ２ ） １０ ７
收 稿 日期 ：０ ６０ — ； 订 日期 ：０ ６０ —８ ２ ０ －６ １ 修 ６ ２ ０ —９２
热 。但 是他 们 的计 算要 么基 于错 误 的理论假 设 ， 么 要
采用 过时 的相平衡 曲线方程 ， 以计 算的结 果精度 不 所
高 。这些计 算都 只覆 盖 了氦一 ３饱 和 曲线 或 熔化 曲线 上 的局 部 温 区 ， 比较 分 散 。本 研 究 基 于 Ｃ ａｓ ｓ— ｌｕｉ ｕ Ｃａ ｅｒｎ方程 、 里 方 程 和 最 新 提 出 的氦 ． 平 衡 ｌｐｙｏ 维 ３相
的温度 范 围广 ， 度也 满足 工程 应 用的 需求。 精
关键 词 ： ３ 汽化 热 熔解 热 相 平衡 曲 线方程 氦． 中图分 类号 ：Ｂ ６ 。Ｂ ５ Ｔ ６ ３Ｔ ６ １ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ０ １ （ ０ ６ ０ －０ ７ ５ １０ ￣５ ６ ２ ０ ）５０ ２ － ０