Pomerantschuk-Effekt

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

$\frac{\mathrm dp} {\mathrm dT} = \frac{s_\mathrm{fl}-s_\mathrm{fest}} {v_\mathrm{fl}-v_\mathrm{fest}}$

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.