Convective heat transport in two-phase superfluid/vapor ⁴He system
We have recently shown that under certain cryogenic conditions heat can flow from a colder but constantly
 heated body to a hotter but constantly cooled body. Specifically, we have provided experimental evidence that
 heat flows through normal liquid and gaseous phases of ⁴He from th...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физика низких температур |
|---|---|
| Дата: | 2018 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176261 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Convective heat transport in two-phase superfluid/vapor ⁴He system / P. Urban, P. Hanzelka, I. Vlček, D. Schmoranzer, L. Skrbek // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 10. — С. 1278-1284. — Бібліогр.: 19 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862649125987680256 |
|---|---|
| author | Urban, P. Hanzelka, P. Vlček, I. Schmoranzer, D. Skrbek, L. |
| author_facet | Urban, P. Hanzelka, P. Vlček, I. Schmoranzer, D. Skrbek, L. |
| citation_txt | Convective heat transport in two-phase superfluid/vapor ⁴He system / P. Urban, P. Hanzelka, I. Vlček, D. Schmoranzer, L. Skrbek // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 10. — С. 1278-1284. — Бібліогр.: 19 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика низких температур |
| description | We have recently shown that under certain cryogenic conditions heat can flow from a colder but constantly
heated body to a hotter but constantly cooled body. Specifically, we have provided experimental evidence that
heat flows through normal liquid and gaseous phases of ⁴He from the constantly heated, but cooler, bottom plate
of a Rayleigh–Bénard convection cell to its hotter, but constantly cooled, top plate. Here we report results
of a modified experiment, where the bottom normal liquid helium layer is replaced by superfluid ⁴He, providing,
together with a superfluid film covering the entire cell interior, an effective thermal short-circuit. Applied heat
input of order 1 W to the bottom plate results in simultaneous heating of the entire cell: this physical process can
be viewed, at least approximately, as a series of subsequent equilibrium states, until upon reaching the superfluid
transition the non-equilibrium processes described in our previous study [Proc. Nat. Acad. Sci. USA 110, 8036
(2013)] are fully recovered.
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.
Недавно мы показали, что при определенных криогенных
условиях тепло может поступать от более холодного, но постоянно нагреваемого тела, к более горячему, но постоянно
охлаждаемому телу. В частности, мы представили экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что тепло
через нормальную жидкую и газообразную фазы ⁴He передается из постоянно нагреваемой, но более холодной нижней
пластины конвективной ячейки Рэлея–Бенара, к более горячей, но постоянно охлаждаемой верхней пластине этой ячейки. Приведены результаты модифицированного эксперимента, в котором нижний нормальный слой жидкого гелия
заменяется сверхтекучим
⁴He, обеспечивая вместе со сверхтекучей поверхностью, покрывающей всю внутреннюю поверхность ячейки, тепловое короткое замыкание. Приложенный тепловой поток порядка 1 Вт на нижнюю пластину
приводит к одновременному нагреву всей ячейки. Этот физический процесс можно рассматривать, по крайней мере
приблизительно, как ряд последовательных равновесных состояний, вплоть до достижений сверхтекучего перехода,
неравновесные процессы, описанные в нашем предыдущем
исследовании [Proc. Nat. Acad. Sci. USA 110, 8036 (2013)],
полностью восстановлены.
|
| first_indexed | 2025-12-01T15:31:35Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-176261 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0132-6414 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-01T15:31:35Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Urban, P. Hanzelka, P. Vlček, I. Schmoranzer, D. Skrbek, L. 2021-02-04T07:55:44Z 2021-02-04T07:55:44Z 2018 Convective heat transport in two-phase superfluid/vapor ⁴He system / P. Urban, P. Hanzelka, I. Vlček, D. Schmoranzer, L. Skrbek // Физика низких температур. — 2018. — Т. 44, № 10. — С. 1278-1284. — Бібліогр.: 19 назв. — англ. 0132-6414 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176261 We have recently shown that under certain cryogenic conditions heat can flow from a colder but constantly
 heated body to a hotter but constantly cooled body. Specifically, we have provided experimental evidence that
 heat flows through normal liquid and gaseous phases of ⁴He from the constantly heated, but cooler, bottom plate
 of a Rayleigh–Bénard convection cell to its hotter, but constantly cooled, top plate. Here we report results
 of a modified experiment, where the bottom normal liquid helium layer is replaced by superfluid ⁴He, providing,
 together with a superfluid film covering the entire cell interior, an effective thermal short-circuit. Applied heat
 input of order 1 W to the bottom plate results in simultaneous heating of the entire cell: this physical process can
 be viewed, at least approximately, as a series of subsequent equilibrium states, until upon reaching the superfluid
 transition the non-equilibrium processes described in our previous study [Proc. Nat. Acad. Sci. USA 110, 8036
 (2013)] are fully recovered. 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. Недавно мы показали, что при определенных криогенных
 условиях тепло может поступать от более холодного, но постоянно нагреваемого тела, к более горячему, но постоянно
 охлаждаемому телу. В частности, мы представили экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что тепло
 через нормальную жидкую и газообразную фазы ⁴He передается из постоянно нагреваемой, но более холодной нижней
 пластины конвективной ячейки Рэлея–Бенара, к более горячей, но постоянно охлаждаемой верхней пластине этой ячейки. Приведены результаты модифицированного эксперимента, в котором нижний нормальный слой жидкого гелия
 заменяется сверхтекучим
 ⁴He, обеспечивая вместе со сверхтекучей поверхностью, покрывающей всю внутреннюю поверхность ячейки, тепловое короткое замыкание. Приложенный тепловой поток порядка 1 Вт на нижнюю пластину
 приводит к одновременному нагреву всей ячейки. Этот физический процесс можно рассматривать, по крайней мере
 приблизительно, как ряд последовательных равновесных состояний, вплоть до достижений сверхтекучего перехода,
 неравновесные процессы, описанные в нашем предыдущем
 исследовании [Proc. Nat. Acad. Sci. USA 110, 8036 (2013)],
 полностью восстановлены. The authors acknowledge technical help and fruitful
 discussions with M.J. Jackson, T. Králk, M. La Mantia,
 M. Macek, V. Musilová, K.R. Sreenivasan, A. Srnka and
 E. Varga. This research is funded by the Czech Science
 Foundation under project GAČR 17-03572S. IV acknowledges the support by MEYS CR project LO1212.
 LS thanks Eduard Rudavskii, whom he first met as a
 young graduate student during the 6th Low Temperature
 School organized for Czech and Slovak physicists in May
 1980 in Stará Lesná, Slovakia, and enjoyed his outstanding
 lectures introducing the extraordinary properties of superfluid helium, for long-lasting friendship and support of
 fruitful collaboration in the field of superfluidity between
 our low temperature laboratories. The authors wish him
 many more healthy and productive years in the research
 field of low temperature physics, to which he and his group
 have contributed so much. en Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Актуальні проблеми квантових рідин та кристалів Convective heat transport in two-phase superfluid/vapor ⁴He system Конвективне перенесення тепла в двофазній системі надплинна рідина/пар ⁴He Конвективный перенос тепла в двухфазной системе сверхтекучая жидкость/пар ⁴He Article published earlier |
| spellingShingle | Convective heat transport in two-phase superfluid/vapor ⁴He system Urban, P. Hanzelka, P. Vlček, I. Schmoranzer, D. Skrbek, L. Актуальні проблеми квантових рідин та кристалів |
| title | Convective heat transport in two-phase superfluid/vapor ⁴He system |
| title_alt | Конвективне перенесення тепла в двофазній системі надплинна рідина/пар ⁴He Конвективный перенос тепла в двухфазной системе сверхтекучая жидкость/пар ⁴He |
| title_full | Convective heat transport in two-phase superfluid/vapor ⁴He system |
| title_fullStr | Convective heat transport in two-phase superfluid/vapor ⁴He system |
| title_full_unstemmed | Convective heat transport in two-phase superfluid/vapor ⁴He system |
| title_short | Convective heat transport in two-phase superfluid/vapor ⁴He system |
| title_sort | convective heat transport in two-phase superfluid/vapor ⁴he system |
| topic | Актуальні проблеми квантових рідин та кристалів |
| topic_facet | Актуальні проблеми квантових рідин та кристалів |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/176261 |
| work_keys_str_mv | AT urbanp convectiveheattransportintwophasesuperfluidvapor4hesystem AT hanzelkap convectiveheattransportintwophasesuperfluidvapor4hesystem AT vlceki convectiveheattransportintwophasesuperfluidvapor4hesystem AT schmoranzerd convectiveheattransportintwophasesuperfluidvapor4hesystem AT skrbekl convectiveheattransportintwophasesuperfluidvapor4hesystem AT urbanp konvektivneperenesennâteplavdvofazníisistemínadplinnarídinapar4he AT hanzelkap konvektivneperenesennâteplavdvofazníisistemínadplinnarídinapar4he AT vlceki konvektivneperenesennâteplavdvofazníisistemínadplinnarídinapar4he AT schmoranzerd konvektivneperenesennâteplavdvofazníisistemínadplinnarídinapar4he AT skrbekl konvektivneperenesennâteplavdvofazníisistemínadplinnarídinapar4he AT urbanp konvektivnyiperenosteplavdvuhfaznoisistemesverhtekučaâžidkostʹpar4he AT hanzelkap konvektivnyiperenosteplavdvuhfaznoisistemesverhtekučaâžidkostʹpar4he AT vlceki konvektivnyiperenosteplavdvuhfaznoisistemesverhtekučaâžidkostʹpar4he AT schmoranzerd konvektivnyiperenosteplavdvuhfaznoisistemesverhtekučaâžidkostʹpar4he AT skrbekl konvektivnyiperenosteplavdvuhfaznoisistemesverhtekučaâžidkostʹpar4he |