Convective heat transport in two-phase superfluid/vapor 4He system

Анотація

Нещодавно ми показали, що при певних кріогенних умовах тепло може надходити від тіла, яке є більш холодним, але постійно нагрівається, до тіла, яке є більш теплим, але постійно охолоджується. Зокрема, ми представили експериментальні дані, які свідчать про те, що тепло через нормальну рідку та газоподібну фази ⁴He передається від більш холодної нижньої пластини комірки Релея–Бенара, яка постійно нагрівається, до більш гарячої верхньої пластині цієї комірки, яка постійно охолоджується. Наведено результати модифікованого експерименту, в якому шар рідкого гелію замінюється надплинним ⁴He, що забезпечує, разом з надплинною поверхнею, що покриває всю внутрішню поверхню комірки, теплове коротке замикання. Прикладений тепловий потік близько 1 Вт на нижню пластину призводить до одночасного нагріву всієї комірки. Цей фізичний процес можна розглядати, принаймні приблизно, як ряд послідовних рівноважних станів, аж до досягнення надплинного переходу, нерівноважні процеси, які описані в нашому попередньому дослідженні [ Proc. Nat. Acad. Sci. USA 110, 8036 (2013)], повністю відновлені.