heat of mixing
简介
当3He和4He两种液体混合时，如果要保持温度T不变，就必须对混合物加热，此热量称为混合热.例如在1.02K，0.1 cm3的3He和1.0cm3的4He混合，测量的混合热为0 .71 J/mol.
在3He-4He混合液中，如果3He浓度很低，称为稀溶液.此时3He原子之间的相互作用很弱，理论上可用一类元激发——3He准粒子描述.能量和动量之间的关系由Pomer-anchuk公式给出：ε=ε03+p2/2m*3，ε03是一个3He原子在纯3He中的势能，理论计算值为ε03＝-2.79 K.m*3是3He准粒子的有效质量，它与3He浓度有关，从比热测量得到：x=1.3%，m*3＝2.38m3，而x=5.0%，m*3＝2.47m3.只要上述能谱已知，热力学量就可计算.实验上测出混合热可求得ε03的值.Seligman等人测量得到ε03/kB=(2.785±0.011)K，kB是Boltzmann常数，与理论计算值符合较好.
在实验上，输运性质和混合热的测量是导出3He准粒子之间相互作用的有力工具.如用εint(n3 ，μ4 ，T)表示温度T时3He准粒子之间的相互作用对3He化学势的修正项，则εint＝1/2v(0)n3，其中v(q)为3He之间的“有效相互作用”，上式q=0 ，n3为3He的mole数.在压力p=0时，混合热的实验测得εint=-2x(K)，x为3He在溶液中的相对浓度.
，m4s2＝27.3K，m4为4He原子质量，s是4He中的第一声速，n4是4He的摩尔数，再结合输运性质的实验数据，可求出q≠0时的有效相互作用v(q).