O escoamento de um superfluido

A maioria dos líquidos (com excepção do mercúrio) é atraída pela superfície do recipiente que os contém (com a excepção de materiais antiaderentes como o teflon). Estas interacções atractivas promovem a formação de uma película microscópica de líquido que cobre toda a superfície do recipiente que os contém (como a película é microscópica o efeito da gravidade é desprezável). Duas assinaturas deste comportamento à escala macroscópica, estão ilustradas nas figuras seguintes onde a repulsão do mercúrio pelas superfície dá origem à formação de (pequenas) gotas esféricas em superfícies planas (a) e à convexidade do menisco (b). A água, pelo contrário, molha completamente a superfície plana e forma um menisco côncavo para maximizar a área de contacto e minimizar a energia do sistema.

Gotas de água e de mercúrio sobre uma superfícies de vidro.Colunas de água e de mercúrio em dois tubos de ensaio.

Na ausência de viscosidade, esta película permite que o fluido trepe pelas paredes do recipiente onde está contido e transborde até a sua altura ser a mesma dentro e fora do recipiente, ou até o recipiente estar despejado. Devido à viscosidade, um líquido normal trepa apenas um pouco, mas o hélio superfluido exibe este comportamento ‘bizarro’. O efeito ilustrado em c) pode ser observado no vídeo (source).

Hélio superfluido transbordando dos recipientes de forma a igualar o nível no interior e no exterior.
Hélio superfluido transbordando dos recipientes de forma a igualar o nível do líquido no interior e no exterior