Теплота - томсон
Cтраница 3
В действительности удельная теплопроводность убывает с температурой. Поэтому у горячего спая при одинаковом сечении полупроводника градиент больше, но поток тепла, если исключить теплоту Томсона, разумеется, тот же. Перенос тепла электронами до некоторой степени выравнивает температурный градиент. [31]
При этом по-прежнему не будем учитывать температурную зависимость теплопроводности и электропроводности, заменяя их истинные значения как функции температуры среднимрг значениями в рабочем интервале температур. Джоуля выделяется теплота Томсона; в термоэлектро-холодилышках и электроны, и дырки движутся в обратном направлении, и поэтому теплота Томсона вычитается из теплоту Джоуля. [32]
Томсона обеих ветвей термопары одинаковы и их влияние взаимно исключается. Чем они сильнее отличаются друг от друга, тем больше температурный коэффициент термоэлектродвижущей силы и тем большую роль играет теплота Томсона. [33]
Если вдоль проводника, по к-рому проходит электрич. Джоуля в объеме проводника выделяется или поглощается ( в зависимости от направления тока) нек-рое количество тепла Qs ( теплота Томсона), пропорциональное силе тока /, времени t, перепаду темп-р Т1 - Т % и коэфф. [34]
Так как и более нагретой части проводника электроны имеют большую среднюю энергию, чем п менее нагретой, то, двигаясь в направлении убывания температуры, они отдают часть своей энергии решетке, в результате чего происходит выделение теплоты Томсона. [35]
Явление Томсона объясняется так. Если ток в проводящем материале, вдоль которого существует градиент температуры, соответствует движению электронов от участков материала с более высокой температурой к участкам с более низкой температурой, то электроны, переходя в более холодные участки, отдают свою избыточную энергию кристаллической решетке - происходит выделение теплоты Томсона. В случае противоположного направления тока электроны поглощают энергию теплового движения атомов и ионов кристаллической решетки - происходит охлаждение данного участка материала. [36]
Последнее слагаемое правой части равенства (57.42) описывает количество теплоты, выделяемое по закону Джоуля - Ленца в проводнике при прохождении тока. Знак минус в соответствии с правилом знаков ( см. § 14) означает, что теплота выделяется из системы. Первое слагаемое описывает движение теплоты, не зависящее от электрического тока. Наличие среднего слагаемого показывает, что из-за наличия градиента температур в проводнике помимо джоулевой теплоты выделяется или поглощается дополнительная теплота, называемая теплотой Томсона. [37]
Вильям Томсон ( Кельвин), исследуя термоэлектрические явления, пришел к заключению, подтвердив его экспериментально, что при прохождении тока по неравномерно нагретому проводнику должно происходить дополнительное выделение ( поглощение) теплоты, аналогичной теплоте Пельтье. Так как в более нагретой части проводника электроны имеют большую среднюю энергию, чем в менее нагретой, то, двигаясь в направлении убывания температуры, они отдают часть своей энергии решетке, в результате чего происходит выделение теплоты Томсона. Если же электроны движутся в сторону возрастания температуры, то они, наоборот, пополняют свою энергию за счет энергии решетки, в результате чего происходит поглощение теплоты Томсона. [38]
Вильям Томсон ( Кельвин), исследуя термоэлектрические явления, пришел к заключению, подтвердив его экспериментально, что при прохождении тока по неравномерно нагретому проводнику должно происходить дополнительное выделение ( поглощение) теплоты, аналогичной теплоте Пельтье. Так как в более нагретой части проводника электроны имеют большую среднюю энергию, чем в менее нагретой, то, двигаясь в направлении убывания температуры, они отдают часть своей энергии решетке, в результате чего происходит выделение: теплоты Томсона. [39]
Обладает высокой корроз, стойкостью, хорошей пластичностью, легко обрабатывается давлением в горячем и холодном состоянии, хорошо поддается золочению и эмалированию. ТОМСОНА ЭФФЕКТ - выделение или поглощение ( в зависимости от направления тока) теплоты, помимо джоулевой ( см. Джоуля - Ленца закон), в проводнике с током, в к-ром существует перепад темп-р. Теплота Томсона описывается ф-лой: Q ltb. T, где / - сила тока, / - время, ДГ - перепад темп-р, т - коэфф. Томсона, зависящий от материала проводника. [40]
 |
Экспериментальная установка. [41] |
Для измерения А & д коммутирующий переключатель устанавливался в положение, при котором термопары оказывались включенными последовательно. Так как теплота Томсона в этих точках имеет противоположные знаки, то эти эффекты взаимно компенсируют друг друга, в результате чего ЭДС, измеряемая гальванометром G, создается только за счет А дж. [42]
Вильям Томсон ( Кельвин), исследуя термоэлектрические явления, пришел к заключению, подтвердив его экспериментально, что при прохождении тока по неравномерно нагретому проводнику должно происходить дополнительное выделение ( поглощение) теплоты, аналогичной теплоте Пельтье. Так как в более нагретой части проводника электроны имеют большую среднюю энергию, чем в менее нагретой, то, двигаясь в направлении убывания температуры, они отдают часть своей энергии решетке, в результате чего происходит выделение теплоты Томсона. Если же электроны движутся в сторону возрастания температуры, то они, наоборот, пополняют свою энергию за счет энергии решетки, в результате чего происходит поглощение теплоты Томсона. [43]
Страницы: 1 2 3