Механокалорический эффект
Механокалори́ческий эффе́кт, охлаждение сверхтекучего жидкого гелия, вытекающего из сосуда через канал с большим гидродинамическим сопротивлением (тонкий капилляр или пористую перегородку), сопровождаемое нагревом оставшегося в сосуде гелия. Mеханокалорический эффект обнаружен в сверхтекучем в 1939 г. английскими физиками Дж. Доунтом и К. Мендельсоном. Они показали, что при быстром вытекании сверхтекучего жидкого гелия из закрытого сосуда Дьюара через мелкопористую пробку температура в сосуде повышается примерно на 0,01 К.
Mеханокалорический эффект возникает вследствие того, что тонкие отверстия (для
диаметр отверстий менее 1 мкм, для – порядка 10 мкм) действуют как «энтропийный фильтр», преимущественно пропуская не переносящую теплоту сверхтекучую компоненту жидкости (Ландау, теория сверхтекучести). При небольших перепадах давления процесс протекает почти обратимо и прекращается, если при разности давлений устанавливается разность температур такая, что , где – плотность гелия, – энтропия единицы массы гелия. Обратный процесс называют термомеханическим эффектом.
На основе механокалорического эффекта физиком В. M. Пешковым в 1948 г. создан излучатель волн второго звука, представляющий собой пористую перегородку, разделяющую ванну с жидким гелием на два объёма. Периодические изменения давления с одной стороны от перегородки вызывают появление осциллирующего противотока сверхтекучей и нормальной компонент жидкости с другой стороны перегородки и генерируют волны второго звука (колебания температуры и энтропии).