Bose-Einsteinova kondenzacija (BEC)
⊲ Plin ili tekućina koja se sastoji od bozona na temperaturama nižim od neke kritične, TC, doživljava faznu promijenu u kojoj broj čestica u jednom kvantnom stanju, tipično osnovnom, naglo počinje rasti. Na temperaturi apsolutne nule sve se čestice nalaze u tom posebnom (osnovnom) kvantnom stanju.
⊲ Tada je sustav opisan jednom jedinom valnom funkcijom, a entropija je jednaka nuli.
⊲ Broj čestica u osnovnom kvantnom stanju ne može se opisati s Bose-Einsteinovom funkcijom raspodjelom jer ona divergira. To se događa kada kemijski potencijal, μ, postaje jednak nuli (točnije jednak je energiji osnovnog stanja).
⊲ Ovaj fazni prelaz zovemo Bose-Einsteinova kondenzacija jer čestice kao da se kondenziraju u osnovno stanje..
ŠTO JE KONDENZACIJA
Kondenzacija je fazni prijelaz iz plinskog agregatnog stanja u tekuće. To je proces suprotan isparavanju (evaporaciji). Treba razlikovati ovaj pojam od prelaska iz plinskog u kruto stanje, koji se naziva depozicija i suprotan je sublimaciji. Kondenzacija je važna pojava kod destilacije kao metode razdvajanja smjesa.
Fazni prijelaz neke supstance iz tekuće u plinovitu fazu naziva se isparavanje. Kondenzacija je obrnut proces (prelazak iz plinovite u tekuću fazu). Do faznog prijelaza dolazi na određenoj temperaturi pri određenom pritisku.
Ako do isparavanja dolazi u otvorenoj posudi, pritisak para supstance raste. Kada se pritisak para supstance izjednači sa vanjskim pritiskom, isparavanje se događa i u unutrašnjem dijelu tekuće faze što nazivamo ključanjem. Temperatura pri kojoj je pritisak para kapljevina jednak vanjskom pritisku naziva se točka ključanja. Kada je vanjski pritisak 1 atm, točka ključanja se naziva normalna točka ključanja.
Destilacija je fizikalni proces razdvajanja tekućih supstanci na osnovu razlike u točki ključanja. Najranija primjena destilacije je povezana sa proizvodnjom alkoholnih pića i esencijalnih ulja iz prirodnih preparata. Riječ destilacija potječe od latinske riječi destillare, što znači kapati i odnosi se na kapanje kondenzata.
Prilikom zagrijavanja smjese tekućine A i B, nastat će plinovita faza koja je u ravnoteži sa tekućom fazom. Na ovaj način ne dolazi do potpunog razdvajanja. Da bi se razdvajanje poboljšalo, potrebno je obogaćenu plinsku fazu kondenzirati, a zatim taj kondenzat ponovo destilirati. Svakim ponavljanjem se dobija plinska faza koja je više obogaćena isparljivijom komponentom. Ovakav postupak se naziva frakciona destilacija.
|
