1. Fuerzas interatómicas débiles:
* Los átomos de helio son muy pequeños y tienen una atracción muy débil entre sí. Esto se debe a su configuración de electrones de caparazón cerrado, lo que los hace muy estables.
* Estas fuerzas débiles, conocidas como fuerzas de van der Waals, son responsables de mantener las moléculas juntas en líquidos y sólidos.
2. Alta energía cinética:
* A temperatura ambiente, los átomos de helio tienen una alta energía cinética. Esto significa que se están moviendo muy rápidamente y están constantemente colisionando entre sí.
* Las fuerzas interatómicas débiles no son lo suficientemente fuertes como para superar esta energía cinética y mantienen los átomos unidos en estado líquido.
3. Temperatura y presión crítica:
* Para que cualquier sustancia se condense, debe enfriarse por debajo de su temperatura crítica. A esta temperatura, la energía cinética de los átomos es lo suficientemente baja como para que las fuerzas interatómicas débiles superen.
* El helio tiene una temperatura crítica excepcionalmente baja de 5.2k. Esto significa que debe enfriarse a cero casi absoluto (0 kelvin) para que las fuerzas interatómicas débiles superen la energía cinética de los átomos.
4. Condensación a 4k:
* Cuando el helio se enfría por debajo de su temperatura crítica de 5.2k, comienza a condensarse en un estado líquido.
* En 4K, la energía cinética de los átomos de helio es lo suficientemente baja como para que las fuerzas interatómicas débiles los mantengan unidos en un líquido.
* El enfriamiento adicional a 2.17k transforma el helio líquido en un superfluido, donde exhibe propiedades sorprendentes como la viscosidad cero.
En resumen:
La baja temperatura crítica de Helium y las fuerzas interatómicas débiles significan que requiere temperaturas extremadamente bajas para superar la energía cinética de sus átomos y condensarse en un líquido. Este comportamiento único hace que el helio sea un excelente fluido criogénico para aplicaciones como la investigación de superconductividad y las máquinas de resonancia magnética.
