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Qué es la superfluidez

la superfluidez
Descubre qué es la superfluidez

Esta afecta a fluidos sin viscosidad

La superfluidez es una característica de los fluidos que tienen viscosidad igual a cero. Es un estado fluido en el que la materia fluye sin pérdida de energía cinética.

La superfluidez se podido observar en dos isótopos del helio, el helio-3 y el helio-4, cuando se enfrían a temperaturas cercanas al cero absoluto.

La superfluidez y su explicación

La superfluidez genera fenómenos y proyecciones para factibles aplicaciones muy interesantes. Es un estado de la materia observado en astrofísica, gravedad cuántica y en otras áreas de la física de partículas.

Este estado fue descubierto en el helio líquido en el año 1937 por Pyotr Leonidovich Kapitsa, John F. Allen y Don Misener.

Se la considera un fenómeno macroscópico de la mecánica cuántica y, fundamentalmente en círculos académicos, se la considera uno de los primeros y principales hitos históricos en el estudio de hidrodinámica cuántica.

Una de las propiedades más destacadas es que el helio superfluido puede fluir sin fricción y sin perder energía cinética. Tiene viscosidad cero, entropía cero y conductividad térmica muy alta, superior a cualquier otra sustancia conocida.

La transferencia de calor que se produce en los fluidos es, principalmente, por convección y no por conducción. En el He-II, el flujo convectivo no presenta resistencia y por lo tanto, la conductividad térmica es en este caso extremadamente elevada.

Es improbable que se pueda establecer un gradiente térmico en un superfluido, así como es prácticamente imposible establecer un gradiente de voltaje en un superconductor.

Efecto de deslizamiento por superfluidez. Una de las características que resaltan del superfluido de He-II es el flujo en capas y el efecto de deslizamiento llamado “creeping”.

Cuando se coloca un fluido en un recipiente, dicho fluido sube por las paredes en contra de la gravedad y forma una pequeña capa, película de Rollin, cuya altura y espesor dependerá de la tensión superficial que tenga el fluido y, particularmente, de la viscosidad.

Las aplicaciones del efecto de deslizamiento por superfluidez son diversas. El superfluido de helio-4 es utilizado como disolvente cuántico en espectroscopía. Es de gran interés en el estudio de moléculas gaseosas ya que una molécula disuelta en este tipo de disolventes se comporta igual que si estuviera en fase gaseosa.

Los superfluidos son muy útiles en giroscopios de alta precisión y permiten la observación y medición de algunos efectos teóricos de la gravedad.

La superconductividad térmica del He-II es usada en la estabilización de imanes superconductores, como en el Gran Colisionador de Hadrones.

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