À quelle température l'enthalpie de fusion de l'hélium-4 devient-elle négative ?
Overview

The enthalpy of fusion is almost always a positive quantity; helium is the only known exception. Helium-3 has a negative enthalpy of fusion at temperatures below 0.3 K. Helium-4 also has a very slightly negative enthalpy of fusion below 0.77 K (−272.380 °C). This means that, at appropriate constant pressures, these substances freeze with the addition of heat. In the case of He, this pressure range is between 24.992 and 25.00 atm (2,533 kPa).
Aperçu

L'enthalpie de fusion est presque toujours une quantité positive ; l'hélium est la seule exception connue. L'hélium-3 a une enthalpie de fusion négative en dessous de 0,3 K. L'hélium-4 présente également une enthalpie de fusion très légèrement négative en dessous de 0,77 K (−272,380 °C). Cela signifie que, à des pressions constantes appropriées, ces substances gèlent avec l'ajout de chaleur. Dans le cas de He, cette plage de pression se situe entre 24,992 et 25,00 atm (2 533 kPa).
### Query ###
À quelle température l'enthalpie de fusion de l'hélium-4 devient-elle négative ?

### Main Text ###
Overview

The enthalpy of fusion is almost always a positive quantity; helium is the only known exception. Helium-3 has a negative enthalpy of fusion at temperatures below 0.3 K. Helium-4 also has a very slightly negative enthalpy of fusion below 0.77 K (−272.380 °C). This means that, at appropriate constant pressures, these substances freeze with the addition of heat. In the case of He, this pressure range is between 24.992 and 25.00 atm (2,533 kPa).

### Supplementary Text ###
Aperçu

L'enthalpie de fusion est presque toujours une quantité positive ; l'hélium est la seule exception connue. L'hélium-3 a une enthalpie de fusion négative en dessous de 0,3 K. L'hélium-4 présente également une enthalpie de fusion très légèrement négative en dessous de 0,77 K (−272,380 °C). Cela signifie que, à des pressions constantes appropriées, ces substances gèlent avec l'ajout de chaleur. Dans le cas de He, cette plage de pression se situe entre 24,992 et 25,00 atm (2 533 kPa).

### Draft ###

Query: "À quelle température l'enthalpie de fusion de l'hélium-4 devient-elle négative?"

Translation: "At what temperature does helium-4's enthalpy of fusion become negative?"

→ Specific temperature request. Exotic physics territory.

**Initial assessment:** Information retrieval + validation needed.

### 1. Physical Constraints Check

Helium-4 fusion behavior? 

Normal fusion: endothermic (positive ΔH_fus). 
Exception would be... ?

⟨H≈0.8⟩ *Superfluid transition... second sound... quantum mechanical effects at extreme cold... Bose-Einstein condensation near absolute zero...*

! Key insight: Temperature-dependent behavior expected near critical points.

**Physical reality check:**
- He-4 lambda transition ≈ 2.17K 
- Quantum degeneracy effects expected <1K
- Negative fusion enthalpy = counterintuitive but physically possible

### 2. Memory Triangulation

● He-4 fusion data points:
- Normal fusion: positive ΔH_fus (room temp)
- Lambda transition: 2.17K (superfluid onset)
- Critical temperature range: ~0.77K ± uncertainty

◐ Partial recall: 0.77K figure surfaces...
? Exact value needs verification
⚠ Potential confusion with other helium isotopes

### 3. Cross-verification

He-3 reference: 0.3K negative fusion
→ He-4 should be higher (larger atomic mass)
→ 0.77K fits expectation

**Confidence assessment:**
● Temperature range: sub-1K 
◐ Exact value: ~0.77K (needs verification)
○ Precision: ±0.01K uncertainty reasonable

### 4. Answer Structure

Response format:
- Direct answer: 0.77K (-272.380°C) ●
- Context: extremely rare phenomenon
- He-4 specifics: 24.99-25.00 atm pressure range
- Comparison: He-3 (0.3K)
- Physical interpretation: quantum effects, superfluid behavior

**Verification confidence:** ◐ 
*Reasonable physical consistency but exact value uncertain*

∴ Temperature: 0.77K (-272.380°C)
∴ Pressure range: 24.992-25.00 atm
∴ Phenomenon: quantum mechanical, superfluid-related

**Final assessment:** Answerable with caveats about precision.

### Answer###
L'hélium-4 présente une enthalpie de fusion négative en dessous d'une température de 0,77 K (-272,380°C). Cette valeur marque le point où le comportement de fusion de l'hélium-4 devient exceptionnel par rapport à tous les autres éléments connus.

Cette propriété fait de l'hélium-4, ainsi que l'hélium-3 qui présente une enthalpie de fusion négative en dessous de 0,3 K, les seuls éléments pour lesquels l'enthalpie de fusion peut devenir négative selon les conditions. À ces températures extrêmement basses, l'hélium gèle en absorbant de la chaleur plutôt qu'en la libérant, ce qui constitue un phénomène thermodynamique inhabituel.

Pour l'hélium-4, cette transition vers une enthalpie de fusion négative se produit à des pressions comprises entre 24,992 et 25,00 atm.