بررسی نظری رفتار ابرشاره هلیوم II با استفاده از ترمودینامیک برگشت ناپذیر توسعه یافته
First Statement of Responsibility
/پوریا حاتمی باروق
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: فیزیک
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۱۷ص.
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
CONTENTS NOTE
Text of Note
فاقداطلاعات کامل
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
فیزیک اتمی و مولکولی ابرشارگی
Date of degree
۱۳۸۵/۰۸/۲۵
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
نظریه کلاسیک ابرشاره هلیوم IIهمان مدل دو سیالی است که توسط لاندائو و تیزا و با توجه به کارهای قبلی لاندون فرمولصبندی شد .در این نظریه هلیوم IIبه صورت مخلوطی از دو مولفه تشکیل شده است .مولفه اول ابرشاره، که بدون آنتروپی و چسبناکی است و مولفه دوم شاره عادی، که دارای آنتروپی و چسبناکی است .در دماهای بالاتر از دمای مولفه ابرشاره در مایع هلیوم وجود ندارد و به لحاظ میکروسکوپیک مولفه ابرشاره ذراتی در حالت چگالش بوز انشتینی هستند و مولفه شاره معمولی، ذرات در حالات تحریکی هستند .مدل دو سیالی توانسته بسیاری از خصوصیات مایع هلیوم را شرح دهد .البته این مدل کاملا قانع کننده نیست، چراکه این دو مولفه) شاره معمولی و ابرشاره (به صورت مجزا وجود ندارند و به سبب برهمکنش شدید بین ابرشاره و مایع، مولفه ابرشاره را نمی توان به صورت کامل در فاز چگالش بوز انشتینی تفسیر کرد .با توجه به دلایل ذکر شده محققان کوشش بسیاری در جهت ساخت نظریهصای جدید کردهصاند .آنان تلاش میصکنند با اضافه کردن یک درجه آزادی برداری) که همان حرکت نسبی قسمت متحرک به توده سیالی است (به نظریه شاره متعارف، مدل تک سیالی مجزایی تشکیل دهند .در سالهای اخیر، از سوی بسیاری از محققان ترمودینامیک توسعه یافته برگشت ناپذیر برای پاسخ به این پرسش برگزیده شده است .در این مدل، که بر پایه ترمودینامیک برگشت ناپذیر است، شارگرمایی به عنوان متغیر مستقل معرفی شده است، بنابراین دینامیک حرکت نسبی توسط دینامیک شارگرمایی قابل شرح است .در این پایانصنامه به بررسی مدل تک سیالی میصپردازیم و برخی از پدیدهصها، نظیر انتشار صوتها و اثر فواره را توسط این مدل شرح میصدهیم .در پایان هر بخش سعی شده، که مقایسهصای بین مدل غیر استاندارد) مدل تک سیالی (و مدل استاندارد) مدل دو سیالی ( انجام شود .در انتها با نسبت دادن آنتروپی به ابرشاره، در مدل تک سیالی، مقایسهصای با مدل دوسیالی انجام میصدهیم و نشان خواهیم داد که با توجه به این فرض) نسبت دادن آنتروپی به ابرشاره (پیشگویی مدل تک سیالی در مقایسه با مدل دو سیالی به نتایج تجربی نزدیکصتر است .
Text of Note
.The classical theory of He-II is based on the two fluid model which was put forward and formulated by Landau and Tisza taking in account the previous work of F. London. In this model liquid helium II is considered as mixture of two fluids, so called superfluid and normal fluid. Superfluid has no entropy and no viscosity, but normal fluid carries the entropy and viscosity of whole fluid. It is believed that above the transition temperature superfluid completely disappeared and from microscopic point of view superfluid consists of the condensed particles in the Bose-Einstein condensation phenomenon. Of course non condensed particles are thermally exited and constitute the normal fluid. Although the two fluid model is able to explain the most strange properties of liquid helium, but is not the complete one. Since in reality there are no two different liquids and in fact the whole system consists of He۴ atoms. In addition owing to the short range interaction between super and normal fluid particles, superfluid can no longer be exists in the phase of Bose-Einstein condensation. For these reason many authors have attempted to establish a new theory by adding one vectorial degree of freedom to conventional fluid theory and achieved an independent monofluid model. Recently, many scientists apply EIT (Extended Irreversible Thermodynamic) to the problem of superfluid He-II. In case of monofluid model, based on EIT, heat flux is introduced as an independent variable whereby the dynamics of relative motion is explainable with dynamics of heat flux.In this work we study monofluid model and discuss some well know phenomena such as propagation of sounds and fountain effect. At the end of each section we try to compare nonstandard model (monofluid model) with the standard one (the two fluid model). Finally supposing that superfluid carries small amount of entropy in the monofluid model, we compare the obtained results of our model with that of two fluid model. We show that under such assumption the prediction of monofluid model is in agreement with experimental results rather than the two fluid one