Термомеханический эффект, эффект фонтанирования, появление в сверхтекучей жидкости разности давлений Dр, обусловленной разностью температур DТ (см. Сверхтекучесть). Термомеханический эффект проявляется в жидком сверхтекучем гелии в различии уровней жидкости в двух сосудах, сообщающихся через узкую щель или капилляр и находящихся при разных температурах (рис., а). Другой наглядный способ демонстрации Термомеханический эффект заключается в нагреве излучением трубки, плотно набитой мелким чёрным порошком и опущенной одним концом в сверхтекучий гелий. При освещении порошок быстро нагревается, и в силу термомеханической разности давлений жидкий гелий фонтаном выбрасывается из верхнего конца капилляра (рис., б). Обратный эффект — охлаждение сверхтекучего гелия при продавливании через узкие щели или капилляры — называется механокалорическим эффектом. В рамках двухкомпонентной модели сверхтекучего гелия Термомеханический эффект можно объяснить как выравнивание концентрации сверхтекучей компоненты, свободно протекающей через щель в направлении нагретой части жидкости. В то же время поток нормальной компоненты в обратном направлении невозможен из-за проявления сил вязкости в узкой щели (см. Гелий). Термодинамика даёт для разности давлений в Термомеханический эффект соотношение Dр/DТ = pS, где р — плотность, S — энтропия жидкого гелия.

Термомеханический эффект: а — уровень жидкости в сосуде с нагревателем Н выше, чем в сообщающемся с ним сосуде; б — фонтанирование гелия при освещении и нагреве порошка П, находящегося в сосуде со сверхтекучим гелием (В — гигроскопическая вата).

 

  Лит.: Кеезом В., Гелий, пер. с англ., М., 1949; Мендельсон К., Физика низких температур, пер. с англ., М., 1963.

  И. П. Крылов.