Vì sao nhiệt kế lại dùng thuỷ ngân Để đo nhiệt độ, người ta thường dùng nhiệt kế thuỷ ngân hoặc nhiệt kế rượu quỳ. Thuỷ ngân và rượu quỳ là bộ phận quan trọng trong nhiệt kế được gọi là chất đo nhiệt. Các chất này được sử dụng để đo nhiệt độ vì nó có tính chất nóng nở lạnh co lại. Khi nóng lên thể tích của thuỷ ngân và rượu nở ra. Lúc đó, ta nhìn thấy cột thuỷ ngân tỏng nhiệt kế từ từ dâng lên cao. Như vậy, chỉ cần đánh dấu và ghi lại những vị trí thích hợp là ta có thể đo được nhiệt độ. Để cho nhiệt kế có giátrị sử dụngtốt,thực tế, hiệu qủa thì những chất dùng làm chất đo nhiệt phải có đủ các tính chất sau:một là, cósự thayđổi nhanhvề thể tích khi nhiệtđộ thay đổi sao cho có thể đođượcsự biến đổi rất nhỏ của nhiệtđộ; hai là,nếu sử dụng ở nhiệt độ thấpthì chúngkhông bị đông cứng thành thể rắn, ngược lại ở nhiệt độ caochúngcũng khôngbị bốc thành hơi, nếukhôngsẽ không thể đo được. Thuỷ ngân và rượu quỳ có cùng chất lượng như nhaunhưng, nếu tăng nhiệt độ chúnglên 10 độ C thìnhiệt lượngmàrượuhấp thụ sẽ lớnhơn thuỷ ngân tới20 lần. Khi đo nhiệtđộ không khí hay nhiẹtđộ của nước, người ta thườngdùng nhiệt kế rượu. Rượu vàthuỷ ngân cónhững đặc tínhrất khácnhau.Rượu là loạichịu lạnh giỏi, phải đến nhiệt độ âm 177 độ Cnó mới đông đặc thànhthể rắn. Trong khi đó,thuỷ ngân chuyển thành thể rắn ở nhiệt độ âm 31độ C. Ở những vùng giá rét, mùa đôngcó khinhiệt độ xuống tới âm 4000độ C, người ta thườngphải dùng nhiệt kế rượu. Tuy nhiên, thuỷ ngân lại có những ưuđiểm riêngcủa nó. Thuỷ ngân chịu nóng rất tốt. Độ sôi của nó là 356,72độ C, nên trongtrườnghợp phải đo nhiệt độ cao thì thuỷ ngânchiếm ưu thế hơn nhiều. Vật liệu siêu dẫn: bức màn bí mật đang được vén lên Các nhà khoa học đã quan sát được cơ chế hoạt động của siêu dẫn, một hiện tượng bí hiểm từ lâu trong khoa học chỉ xảy ra đối với một vài loại vật liệu khi nhiệt độ hạ xuống ở mức vô cùng thấp. Các nỗ lực tìm kiếm loại vật liệu có khả năng siêu dẫn này ở nhiệt độ cao đang được tiến hành. Một trong những điều huyền bí lớn nhất trong khoahọclà hiện tượngsiêu dẫn. Đó là một hiện tượngkhôngthể tin được! Tại nhiệt độ vô cùng thấp, một số vật liệu dẫn điệnsẽ mất hầu như toàn bộ trở kháng của nó và ngăn chặn toàn bộ từ trường xâm nhập vào bên trong nó(hiệu ứngMeisser). Các vật liệu dẫn điện thôngthường như vàng hay đồng đềucó sự không tinh khiết nhất định khiến chochúng không thể trở thành siêudẫn.Những vật liệu này có mộttrở khángnhất định ngaycả khi nhiệt độ hạ tới mức thấp nhất - độ không tuyệt đối (0 K hay-273,14 °C). Đối với vât liệu siêu dẫn, chúng có trở kháng khinhiệt độ nằmtrên một mức ngưỡng Tc. Khi nhiệt độ thựcvượt quamức ngưỡngnày (thấp hơn),chúng sẽ trở nên siêu dẫn và trở kháng của chúng bằng không. Siêudẫnhứahẹn những ứngdụngphi thườngtrong công nghiệp điệntử chẳng hạn như sẽ xuất hiện hệ thốngmáy tính sử dụngcác mạch vật liệu siêu dẫn không tiêu thụ điện năng vàcũng chẳng tỏanhiệt lãng phí. Trongba thập niên qua, rất nhiều những nghiên cứu đầyhứahẹn đă được tiến hànhđể tìm ra các loại vật liệusiêu dẫn ở "nhiệt độ cao". Loại vật liệu siêu dẫn đầu tiên được phát hiện ra có nhiệtđộ ngưỡng chuyển đổisiêu dẫn vô cùng thấp. Để đạt được tính siêu dẫn, người ta đã cần phảilàm lạnh nó đếngần mức không tuyệt đối. Chưatừng có vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ thường nào được phát hiện ra cho đến nay. Tuy nhiên, các nghiên cứu thựcnghiệm vào năm 1986 đã từng cho những kết quả khả quan khiphát hiện ra loại vật liệu siêu dẫn cuprate-perovskite.Loại vật liệu này có khả năng siêudẫn ở nhiệt độ 90K (tươngđương-183,14 °C). Ngày nay,người ta biết đượcvật liệu có nhiệt độ chuyển đổisiêu dẫn Tc cao nhất là 138 K (tương đương -135,14°C). Đó là vật liệu gốm bao gồm các chất như thalium, mercury, đồng, barium, calcium, strontium và oxy. Những nghiên cứu trên đã cho phéptạo ra các vật liệu có thể đạt được tính năng siêu dẫn chỉ với việc làm lạnh bằng nitrogenlỏng. Đó thật sự là mộttriển vọng tương đối kinhtế. Một khó khăn lớn nhất trongviệc tìm tòi các vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ cao đó là các nhà khoa học đă khôngthể hiểunổi chính xác cơ chế của hiện tượngnày ở mức nguyên tử. Một loạt các nghiên cứu trong lĩnh vực vật lí lượng tử đã được hướngsâu đến vấnđề này nhưngvẫn chưa sáng tỏ được nhiều. Các nhà khoahọc chỉ biết được rằng vật liệu sẽ trở nên siêudẫn nếu như có thể tạo ra cặp đôi electroncó tên gọi cặp Cooper. Gần đây, một nhómcácnhànghiên cứu tại Đại học Tennesseevà Phòng thí nghiệmquốc giaOak Ridge (Mĩ) dogiáo sư vật líPengcheng Dai đứng đầuđã ra tuyên bố rằng họ đã khám phá ra đượcnguyênnhân của siêu dẫn. Kết quả nghiên cứu của nhóm (đăng tại BostonCollege) đã chỉ ra làm thế nào màcácdao động đặc biệt ở mức dưới nguyên tử trong mạng tinh thể, xétvề mặt từ tính,có thể khiến cho các hạt phononghép cácelectron lại với nhau, từ đó mà xảy rahiện tượng siêu dẫn. Trongsố ra mới đây của tậpsanĐại họcTennessee (ngày 21/12/2007),Dai cho biết : “Những phát hiện này đã góp phần hiểu thêmrằng từ trườngcó sự đóng góp trong việc tạo ra những cặp đôi (cặp Cooper)quan trong. Đâychưa phải là hồi kết củanhững tranhcãi nhưngnó là một bước tiến lớn.” Nếu kết quả nghiêncứu này thuyết phục đượccộng đồng khoahọcthì chắc hẳn đây sẽ là mộtbước tiến quantrọng nhất trong việc tìm racơ chế, nguyên nhân của sự siêu dẫn trongvật liệu.Từ đó, nósẽ chophép cácnhà khoa họcdễ dàngtìm ra các chất siêu dẫn nhiệt độ cao mà mức ngưỡngchuyển đổi siêu dẫn sẽ được đẩy dần lêncao, chotới một ngàynào đó, chúng ta có thể sẽ có mộtvật liệu siêudẫn ngay cả ở nhiệt độ thường. . Vì sao nhiệt kế lại dùng thuỷ ngân Để đo nhiệt độ, người ta thường dùng nhiệt kế thuỷ ngân hoặc nhiệt kế rượu quỳ. Thuỷ ngân và rượu quỳ là bộ phận quan trọng trong nhiệt kế được gọi. đo nhiệt. Các chất này được sử dụng để đo nhiệt độ vì nó có tính chất nóng nở lạnh co lại. Khi nóng lên thể tích của thuỷ ngân và rượu nở ra. Lúc đó, ta nhìn thấy cột thuỷ ngân tỏng nhiệt kế. ở nhiệt độ âm 31độ C. Ở những vùng giá rét, mùa đôngcó khinhiệt độ xuống tới âm 4000độ C, người ta thườngphải dùng nhiệt kế rượu. Tuy nhiên, thuỷ ngân lại có những ưuđiểm riêngcủa nó. Thuỷ ngân chịu