Calculateur de volume de gazéification de l'hélium liquide (par poids)

L'hélium liquide est principalement utilisé pour le refroidissement dans la recherche scientifique et les équipements médicaux. Cette calculatrice aide les utilisateurs à déterminer la quantité de gaz hélium produite lorsqu'une masse donnée d'hélium liquide se vaporise.

Historique

L'hélium liquide est connu pour son utilisation dans les aimants supraconducteurs, notamment dans les IRM et les accélérateurs de particules. Avec un point d'ébullition proche du zéro absolu (-268,93°C), l'hélium est la substance la plus froide connue. Sa capacité à se dilater d'un facteur d'environ 757 lors de la vaporisation le rend à la fois précieux et difficile à manipuler.

Formule de calcul

Le volume de gaz produit à partir d'hélium liquide en poids peut être calculé comme suit :

\[ \text{Volume liquide (L)} = \frac{\text{Poids (kg)}}{\text{Densité (kg/L)}} \]

\[ \text{Volume de gaz (m³)} = \frac{\text{Volume liquide (L)} \times 757}{1000} \]

Où :

• Densité de l'hélium liquide = 0,125 kg/L
• 757 est le ratio de dilatation lors de la conversion de l'hélium liquide en gaz
• Le résultat est en mètres cubes (m³)

Exemple de calcul

Si vous avez 1 kg d'hélium liquide, le calcul sera :

\[ \text{Volume liquide} = \frac{1}{0,125} = 8 \, \text{L} \]

\[ \text{Volume de gaz} = \frac{8 \times 757}{1000} = 6,06 \, \text{m}^3 \]

Cela signifie que 1 kg d'hélium liquide produira environ 6,06 mètres cubes de gaz hélium lorsqu'il se vaporisera.

Importance et scénarios d'utilisation

Les applications de l'hélium liquide incluent :

• Technologie médicale : Refroidissement des IRM pour maintenir la supraconductivité.
• Recherche scientifique : Accélérateurs de particules et autres outils de recherche nécessitant des températures extrêmement basses.
• Cryogénie : Il joue un rôle crucial dans les systèmes de refroidissement avancés.

FAQ

1. Pourquoi l'hélium liquide a-t-il un ratio de dilatation si élevé ?

   • Les molécules d'hélium sous forme gazeuse sont beaucoup plus dispersées qu'à l'état liquide, ce qui entraîne une forte augmentation du volume lors de la vaporisation.

2. Est-il difficile de stocker de l'hélium liquide ?

   • Oui, l'hélium liquide nécessite des conteneurs cryogéniques hautement spécialisés pour éviter l'ébullition car il a un point d'ébullition extrêmement bas.

3. Quelles sont les principales utilisations de l'hélium liquide ?

   • L'hélium liquide est utilisé dans les IRM, les accélérateurs de particules et d'autres systèmes nécessitant des températures ultra-basses. Il est également utilisé dans la recherche cryogénique.

Cette calculatrice fournit une méthode rapide pour estimer le volume d'hélium gazeux produit à partir d'hélium liquide, contribuant à une utilisation sûre et efficace de cette ressource essentielle dans diverses industries de haute technologie.