fountain effect
简介
1938年英国的Allen和Jones发现了液体He Ⅱ的热-机械效应. 在连通器中的HeⅡ，只要有温差就产生压差. 在特定装置中，HeⅡ会形成喷泉，所以也称为“喷泉效应”. 演示此效应的两种装置示于图中. 图中(a)表示HeⅡ受热产生的压差，下端是开口的毛细管，上端是开口的粗玻璃管，当电加热器加热时，内管中的液面将高出液池，高度差与玻管中的液氦温度和液池中液氦温度之差有关. 压差和温差之间的关系由下式给出：
ρ为液氦密度，S是液氦的熵.
图(b)是演示喷泉效应的装置. 下端是一个玻璃泡，底部有一小口，上端是开口的毛细管. 玻璃泡内放金刚砂粉末，上下用棉花堵住. 当热辐射照到玻泡而受热，液体HeⅡ就会从毛细管喷出，高度可达几十厘米. 此实验除用辐射热外也可用电阻加热及其它方法来实现.
喷泉效应可用HeⅡ的二流体模型解释当HeⅡ中有温差存在时，正常成分和超流成分就发生对流，超流成分流向温度高的一端，正常成分流向温度低的一端.在喷泉效应的装置中，玻璃泡内有金刚砂粉末，阻止正常成分的流动，只有超流成分可从液池流入泡内，这样泡内液体增加，压力上升，向上端喷射出去.只要加热不停止，喷泉也不会停止.
(a)
(b)
两种不同型式的喷泉效应装置