超临界流体

原理当量子液体温度低于某临界转变温度会变为超流体。比如氦最丰富的同位素，氦-4，在低于2.17K（−270.98°C）时便会变成超流体。氦-4形成超流态的相变称为Lambda相变（Lambdatransition），因它的比热容对温度曲线形状如同希腊字母“λ”一样。凝聚体物理学中一些相近的相变亦因而叫作Lambda相变。氦较贫乏的另一种同位素，氦-3，在更低的2.6mK成为超流体。这个温度只是比绝对零度高几个毫开尔文。虽然这两个系统的超流体表征很相似，但其本质却相差甚远。氦-4是玻色子，其超流性质可以用玻色-爱因斯坦统计解释。可是，氦-3是费米子，其超流性必须用到描述超导体的BCS理论之推广才可了解。其中，原子代替了电子形成库柏对（Cooperpair），而它们的吸引作用力调控机制由自旋波动（Spinfluctuation）代替了声子。详情请参看费米凝聚。超流体和超导体的统一理论可以以规范...

另见状态方程理想气体广义相对论中的流体解参考TheLargeScaleStructureofSpace-Time,byS.W.HawkingandG.F.R.Ellis,CambridgeUniversityPress,1973.ISBN0-521-20016-4,ISBN0-521-09906-4(pbk.)

性质具有黏性的流体在发生变形时将产生阻力，而没有黏性的流体则不会有任何阻力，度量流体黏性的物理量称为流体的黏度。没有黏性的流体又称为超流体。而流体的流动形式也有区分。倘流速很慢，流体会分层流动，互不混合，此乃层流。倘流速增加，越来越快，流体开始出波动性摆动，此情况称之为流体处于过渡区，流型呈现层流或湍流，视情况而定。当流速继续增加，达到流线不能清楚分辨，会出现很多漩涡，这便是湍流，又称作乱流、扰流或紊流。种类流体大致可分作两类：液体：可以流动或扩散，但有一定体积。水是为例子。气体：可以扩散，其体积不受限制，没有固定。例子有空气。

特性总体而言，超临界流体的属性介于气体和液体之间。在表1中，显示一些常用作超临界流体的化合物之临界性质。表2示出了典型的液体，气体和超临界流体的密度，扩散系数和粘度。在超临界流体中没有液体及气体之间的相界限，因此不存在表面张力，借由改变流体的压力和温度，可以微调超临界流体的特性，使其更类似液体或是气体。物质在流体中的溶解度即为重要特性之一，在固定温度条件下，溶解度会随流体密度增加而增加。由于密度也是随压力增加而增加，因此在压力增加时，溶解度也会增加。溶解度和温度的关系比较复杂，在固定密度条件下，溶解度会随温度增加而增加，但靠近临界点时，温度轻微的增加会造成密度的大幅下降。因此靠近临界点时，随着温度上升，溶解度会先下降，然后再上升。二种以上的超临界流体，只要温度及压力超过其临界点，二者均可以混溶，形成单一相的混合物。二元混合物的临界点可以用二超临界流体的临界温度及临界压力，再配合加权平均求得

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