Первые экспериментальные исследования теплового расширения были выполнены Итвелом и Смитом в 1961 г. рентгеновским методом. Погрешность полученных ими коэффициентов теплового расширения была настолько велика (15-20% по нашим оценкам), что в исследуемой области 40-120 К не удалось обнаружить температурной зависимости р. С большей точностью были проведены рентгеновские исследования Сирса и Клюга в интервале температур 5-55 К. Однако и в их измерениях погрешность не менее 10%.

Теплоемкость отвердевших неона, криптона, ксенона, аммиака, метана и водорода

Коэффициенты объемного расширения, определенные Паккардом и Свенсоном методом поршня, могут рассматриваться как грубая оценка.
Наиболее аккуратные определения р были выполнены с использованием емкостных дилатометров. Рекомендованные значения р, получены усреднением результатов, полученных в этих работах. Погрешность рекомендованных значений 3-5%.
Тепловое расширение твердого аммиака было исследовано в работе . Недавно эти измерения были повторены с несколько большей точностью . Значения, полученные рекомендованных значений. Погрешность приведенных данных не превышает ±2% выше 60 К, Достигает 5% в интервале 30-60 К и возрастает до 10% ниже 30 к.

Исследования теплового расширения твердого метана, выполненные рентгеновским и дилатометрическим методами, охватывают область температур 4-70 К. Наиболее надежные данные для высокотемпературной фазы 7>20 К получены в работах, результаты которых во всем температурном интервале отличаются на 3-6%. Сопоставление рентгеновского и дилатометрического исследований, в частности, показывает, что по крайней мере до 60 К влияние вакансий на тепловое расширение твердого метана не существенно. Для высокотемпературной фазы метана имеются также данные Гриа и Мейера и Хеберлейна и Адамса . При выборе рекомендованных значений результаты этих работ не учитывались.

Погрешность определения постоянной решетки в рентгеновском исследовании Гриа и Мейера достигает 0,3%, что, конечно, не позволяет достаточно надежно определить коэффициент теплового расширения. Методика, используемая в работе Хеберлейна и Адамса , к сожалению, не исключает возникновения напряжений и нарушений сплошности в образцах, что может привести к значительным неточностям в значениях р.

Большие расхождения в данных различных авторов наблюдаются ниже температуры фазового превращения. В недавно опубликованной работе был обнаружен скачок постоянной решетки твердого метана при температуре 9,9 К, свидетельствующий о фазовом превращении первого рода. Кроме того, показано, что тепловое расширение метана в низкотемпературных фазах существенно зависит от орто-, пара-, метаконцентраций. Время установления концентрационного равновесия между различными модификациями метана существенно зависит от ряда обстоятельств и, в первую очередь, от примесей кислорода. Весьма вероятно поэтому, что различные авторы работали с образцами, содержащими различную концентрацию модификаций метана. В связи с перечисленными обстоятельствами нам представляется нецелесообразным в настоящее время приводить рекомендованные значения коэффициентов теплового расширения для низкотемпературных фаз твердого метана.

Погрешность рекомендованных значений не превышает 5%.
Экспериментальные значения коэффициентов объемного расширения получены лишь для твердого параводорода при давлении 4 атм в узком интервале температур 10,5-13,8 К . Погрешность указанных измерений 10%. Эти результаты хорошо согласуются с теоретическими расчетами , которые до получения экспериментальных данных могут быть рекомендованы для оценки коэффициентов теплового расширения при более низких температурах.
В работе критически проанализированы содержащиеся в оригинальных статьях сведения о теплоемкости твердых неона, криптона, ксенона, аммиака, метана, водорода и выбраны значения, рекомендованные для использования.

Счетчик