Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
МЕХАНОКАЛОРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

МЕХАНОКАЛОРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

МЕХАНОКАЛОРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ - явление охлаждения сверхтекучего жидкого гелия, вытекающего из сосуда через узкий капилляр под действием разности давлений, сопровождаемое разогревом гелия, остающегося в сосуде (см. Гелий жидкий, Сверхтекучесть).M. э. обнаружен в сверхтекучем ⁴He в 1939 Дж. Доун-том и К. Мендельсоном [1] (рис.). M. э. возникает вследствие того, что топкие отверстия (для ⁴He диам. отверстий менее 1 мкм, для - порядка десятка мкм) действуют как "энтропийный фильтр", преим. пропуская сверхтекучую компоненту жидкости, не переносящую тепла (см. Ландау теория сверхтекучести)[2]. Процесс при небольших перепадах протекает почти обратимо и останавливается, если при разности давлений устанавливается разность темп-р такая, что где - плотность гелия, S - энтропия единицы массы гелия. Обратный процесс - возникновение разности давлений под действием разности темп-р в двух сообщающихся через капилляр или разделённых пористой перегородкой сосудах со сверхтекучим гелием - наз. термомеханическим эффектом.

Опыт Дж. Доунта и К. Мендельсона: при быстром вытекании сверхтекучего жидкого гелия 1 из закрытого сосуда Дьюара 2 через мелкопористую пробку температура в сосуде повышалась (примерно на 0,01 К); T- термометр сопротивления, П -пробка из мелкого корунда, С - струя гелия. Перед опытом сосуд был погружён в жидкий сверхтекучий ⁴ Не 3.

На основе M. э. В. M. Пешковым в 1948 создан излучатель волн второго звука, представляющий собой пористую перегородку, разделяющую ванну с гелием на два объёма [3]. Периодич. изменения давления с одной стороны от перегородки вызывают появление осциллирующего противотока сверхтекучей и нормальной компонент жидкости с др. стороны перс-городки и генерируют волны второго звука (колебания темп-ры и энтропии). Метод Пешкова применён для обнаружения второго звука в сверхтекучем ³He-B С. T. Лу и X. Код-зимой [4], а также волн намагниченности в сверхтекучем ³He- А₁ Л. P. Корруччини и Д. Ошеровым (L. R. Corruccini, D. Osherofi, 1980).

Пит: 1) Daunt J. G., Mendelssohn K., Surface transport in liquid helium 2, "Nature", 1939, v. 143, № 3626, p. 719; 2) Зиновьева K. H., Гелий жидкий, в кн.: Физический энциклопедический словарь, т. 1, M., 1960, с. 401; 3) Пешков В M., Изучение свойств второго звука, "ЖЭТФ", 1948, т 18 с 867; 4) Lus. Т., Коlima H., Observation of second sound in superfluid ³He-B, "Phys. Rev. Lett.", 1985, v. 55, p. 1677.

В, П. Mинеев.