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氦气广泛应用于、科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等。

1、低温冷源：利用液氦的-268.9℃的低沸点，液氦可以用于超低温冷却。而超低温冷却技术在超导技术等领域有较广泛的应用，超导材料需要在低温（100K左右）中才能表现出超导特性，大多数情况下只有液氦能比较简便地实现这样的较低温。超导技术在交通行业的磁悬浮列车，医疗领域的核磁共振成像设备都有较大的应用。

2、气球充气：由于氦气密度远小于空气（空气的密度为1.29kg/m3，氦气的密度为0.1786kg/m3），而且化学性质极不活泼，较氢气安全（氢气可以在空气中燃烧，可能会引起爆炸），氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体。

3、检验分析：仪器分析中常用的核磁共振分析仪的超导磁体需要利用液氦降温，气相色谱分析中氦气常作为载气，利用氦气渗透性好、不可燃的特点，氦气还应用于真空检漏，如氦质谱检漏仪等。

4、保护气：利用氦气不活泼的化学性质，氦气常用于镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气。

6、其他方面：氦气可用作高真空装置、原子核反应堆在火箭、宇宙飞船上用作输送液氢、液氧等液体推进剂的加压气体。氦气还用作原子反应堆的清洗剂，在海洋开发领域的呼吸用混合气体中，气体温度计的填充气等。

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理想气体为假想的气体。其特性为:

气体分子间无作用力;气体分子本身不占有体积;气体分子与容器器壁间发生完全弹性碰撞。真实气体在愈低压、愈高温的状态，性质愈接近理想气体。接近理想气体的气体为氦气。

pV=nRT

遵从理想气体状态方程是理想气体的基本特征。理想气体状态方程里有四个变量--气体的压力p、气体的体积V、气体的物质的量n以及温度T和一个常量(R为普适气体恒量，也叫通用气体常数)，只要其中三个变量确定，理想气体就处于一个状态，因而该方程叫做理想气体状态方程。温度T和物质的量n的单位是固定不变的，分别为K和mol，而气体的压力p和体积V的单位却有多种取法，这时，状态方程中的常量R的取值(包括单位)也就跟着改变，在进行运算时，千万要注意正确取用R值:

压强(p)的单位 体积(V)的单位 R的取值(包括单位)

标准大气压(atm) 升(L) 0.08206L·atm/mol·K

标准大气压(atm) 立方厘米(cm) 82.06cm·atm/mol·K

帕斯卡(Pa) 升(L) 0.008314L·Pa/mol·K

千帕(kPa) 升(L) 8.314L·kPa/mol·K

帕斯卡(Pa) 立方米(m) 8.314m·Pa/mol·K

1 atm=101.325kN/m;1Pa=1N/ m;1N·m=1J;当各种物理量均采用单位(SI)时，R=8.314J/mol·K

氢气是无色并且密度比空气小的气体（在各种气体中，氢气的密度较小。标准状况下，1升氢气的质量是0.0899克，相同体积比空气轻得多）。因为氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集氢气。另外，在101千帕压强下，温度-252.87℃时，氢气可转变成无色的液体；-259.1℃时，变成雪状固体。常温下，氢气的性质很稳定，不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时（如点燃、加热、使用催化剂等），情况就不同了。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性（特别是被钯吸附）。金属钯对氢气的吸附作用较强。当空气中的体积分数为4%-75%时，遇到火源，可引起爆炸。

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