Mennyi a cseppfolyós helium és a légnemű váltószáma?

A forráspontot kérdezed? -268,93°C

A forráshője 0,08 kJ/mol

Legalábbis a függvénytábla szerint.

Kellene, hogy milyen nyomással töltse ki. Van egy ügyes kis egyenlet, amit használhatsz:

pV=nRT

Ez az ideális gázokra vonatkozó egyenlet (igen kis hőmérsékleten nagyobbacska hibával, de leírja a gázokat). Te nyugodtan használhatod ilyen célokra.

p a nyomás (Pa)

V a térfogat (m^3)

n az anyagmennyiség (mol)

R az univerzális gázállandó (8,314 J/molK)

T a hőmérséklet (K)

Mondjuk azt, hogy n mol cseppfolyós He-k van. Ekkor V(l) a térfogata, és ρ(l) a sűrűsége. Mint tudjuk ρ(l)=m/V(l), és m=n*M

M értéke 4 g/mol=0,004Kg/mol. Így ρ(l)=nM/V(l).

"The density of liquid helium-4 at its boiling point and 1 atmosphere (atm) is approximately 0.125 g/mL"

Ebből tudjuk, hogy a folyékony hélium sűrűsége 125 kg/m^3. Ez persze forrásponton igaz (T(l)=4,2 K).

Standardkörülmények között ideális gázra igaz az alábbi egyenlet: p*V(g)=nRT(g). p=101325 Pa, R=8,314 J/molK, T=298 K. Ha valamiféle váltószámot akarunk kreálni, akkor ugyanazon anyagmennyiséget kell vizsgálnunk, tehát a folyadék- és gáz halmazállapotú n megegyezik. Ha mindkét egyenletet átrendezzük n-re:

n=ρ(l)*V(l)/M

n=pV(g)/RT(g)

ρ(l)*V(l)/M=pV(g)/RT(g)

125*V(l)/4=101325*V(g)/(8,314*298)

V(g)/V(l)=764,12

Tehát 1 liter folyékony héliumból kb. 750 liter standardállapotú (25°C, 1 atm) He-gáz keletkezik.

De ismét elmondom, ez csak egy körülbelüli érték, ugyanis ez ideális gázokra vonatkozik, nem reálisakra.