Pomerantschuk-Effekt

Dieser Artikel oder nachfolgende Abschnitt ist nicht hinreichend mit Belegen (beispielsweise Einzelnachweisen) ausgestattet. Die fraglichen Angaben werden daher möglicherweise demnächst entfernt. Bitte hilf der Wikipedia, indem du die Angaben recherchierst und gute Belege einfügst. Näheres ist eventuell auf der Diskussionsseite oder in der Versionsgeschichte angegeben. Bitte entferne zuletzt diese Warnmarkierung.

Der Pomeranchuk-Effekt ist eine Kompressionskühlung entlang der ³He-Schmelzkurve. Er wurde nach dem russischen Physiker Isaak Jakowlewitsch Pomerantschuk benannt.

Er beruht auf der Tatsache, dass ³He im p-T-Phasendiagramm eine Anomalie bei etwa T = 0,3 K aufweist. Die Steigung dp/dT ist bei T < 0,3 K negativ. Damit folgt aus der Clausius-Clapeyron-Gleichung

$ {\frac {\mathrm {d} p}{\mathrm {d} T}}={\frac {s_{\mathrm {fl} }-s_{\mathrm {fest} }}{v_{\mathrm {fl} }-v_{\mathrm {fest} }}} $

dass die feste Phase von ³He eine höhere Entropie als flüssiges ³He hat. ³He kann also durch Wärmezufuhr fest werden. Durch adiabatische Kompression des flüssigen Heliums bei T < 0,3 K wandelt man dieses in festes Helium um, wobei die dazu nötige Wärme dem umliegenden System entzogen wird – dieses wird also gekühlt. Bei herkömmlichen Flüssigkeiten, die keine Anomalie im Phasendiagramm aufweisen, würde solch eine Kompression dagegen zu einer Erwärmung führen.