Pomerantschuk-Effekt

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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.

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