МЕХАНОКАЛОРИ́ЧЕСКИЙ ЭФФЕ́КТ

МЕХАНОКАЛОРИ́ЧЕСКИЙ ЭФФЕ́КТ, ох­ла­ж­де­ние сверх­те­ку­че­го жид­ко­го ге­лия, вы­те­каю­ще­го из со­су­да че­рез ка­нал с боль­шим гид­ро­ди­на­мич. со­про­тив­ле­ни­ем (тон­кий ка­пил­ляр или по­рис­тую пе­ре­го­род­ку), со­про­во­ж­дае­мое на­гре­вом ос­тав­ше­го­ся в со­су­де ге­лия. M. э. об­на­ру­жен в сверх­те­ку­чем $\ce{^4He}$ в 1939 англ. фи­зи­ка­ми Дж. До­ун­том и К. Мен­дель­со­ном. Они по­ка­за­ли, что при бы­ст­ром вы­те­ка­нии сверх­те­ку­че­го жид­ко­го ге­лия из за­кры­то­го со­су­да Дьюа­ра че­рез мел­ко­по­рис­тую проб­ку темп-ра в со­су­де по­вы­ша­ет­ся при­мер­но на 0,01 К.

M. э. воз­ни­ка­ет вслед­ст­вие то­го, что тон­кие от­вер­стия (для $\ce{^4He}$ диа­метр от­вер­стий ме­нее 1 мкм, для $\ce{^3He}$ – по­ряд­ка 10 мкм) дей­ст­ву­ют как «эн­тро­пий­ный фильтр», пре­им. про­пус­кая не пе­ре­но­ся­щую те­п­ло­ту сверх­те­ку­чую ком­по­нен­ту жид­ко­сти (см. Лан­дау тео­рия сверх­те­ку­че­сти). При не­боль­ших пе­ре­па­дах дав­ле­ния про­цесс про­те­ка­ет поч­ти об­ра­ти­мо и пре­кра­ща­ет­ся, ес­ли при раз­но­сти дав­ле­ний $Δp$ ус­та­нав­ли­ва­ет­ся раз­ность темп-р $ΔT$ та­кая, что $Δp=ρSΔT$, где $ρ$ – плот­ность ге­лия, $S$ – эн­тро­пия еди­ни­цы мас­сы ге­лия. Об­рат­ный про­цесс на­зы­ва­ют тер­мо­ме­ха­ни­че­ским эф­фек­том.

На ос­но­ве M. э. рос. фи­зи­ком В. M. Пеш­ко­вым в 1948 соз­дан из­лу­ча­тель волн вто­ро­го зву­ка, пред­став­ляю­щий со­бой по­рис­тую пе­ре­го­род­ку, раз­де­ляю­щую ван­ну с жид­ким ге­ли­ем на два объ­ё­ма. Пе­рио­дич. из­ме­не­ния дав­ле­ния с од­ной сто­ро­ны от пе­ре­го­род­ки вы­зы­ва­ют по­яв­ле­ние ос­цил­ли­рую­ще­го про­ти­во­то­ка сверх­те­ку­чей и нор­маль­ной ком­по­нент жид­ко­сти с др. сто­ро­ны пе­ре­го­род­ки и ге­не­ри­ру­ют вол­ны вто­ро­го зву­ка (ко­ле­ба­ния темп-ры и эн­тро­пии).