Termopary- wykład 10

Nasza ocena:

5
Pobrań: 203
Wyświetleń: 1393
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Termopary- wykład 10 - strona 1 Termopary- wykład 10 - strona 2 Termopary- wykład 10 - strona 3

Fragment notatki:

TERMOPARY
Obwód złożony z połączonych ze sobą na obu końcach kawałków dwóch różnych metali nazywamy termoparą (termoelement).
Jeżeli końce tych metali znajdują się w różnych temperaturach to zauważa się wystąpienie siły termoelektrycznej, którą można mierzyć np. milivoltomierzem (zjawisko termoelektryczne Seebecka; odwrotnym do niego jest zjawisko Peltiera omawiane wcześniej). Wartość siły elektromotorycznej w danej termoparze zależy od różnicy temperatury spojeń. Utrzymując jedno spojenie w stałej temperaturze i znając wartość stałej termopary lub tablice kalibrujące można wyznaczyć na podstawie pomiaru siły termoelektrycznej, temperaturę drugiego złącza.
Przybliżone metody określania temperatury: stożki Segera, termofarby, termokredki. W tych ostatnich wykorzystywane są ciekłe kryształy. Można wytworzyć takie mieszaniny ciekłych kryształów, w których przedział pomiędzy pojawianiem się barwy czerwonej a fioletowe wynosi 0,5°C.
Mechanizm zjawiska Seebecka
Gdy dwa różne metale zostaną złączone, to z jednego z nich do drugiego przepłynie pewna ilość elektronów swobodnych proporcjonalna do różnicy ich koncentracji. Powoduje to powstanie pola elektrycznego pomiędzy nadmiarem elektronów a nieskompensowanymi jonami węzłów sieci krystalicznej drugiego metalu. Pole to przeciwdziała ruchowi elektronów przez złącze. Gdy przeciwległe złącze znajduje się w tej samej temperaturze, to na każdym z nich powstaje identyczna różnica potencjałów elektrycznych przeciwnie skierowanych. Gdy jedno złącze podgrzejemy to przepływa przez nie więcej elektronów niż przez złącze chłodniejsze - powstałe różnice potencjałów nie kompensują się i w obwodzie jest mierzalna siła termoelektryczna
Et = a - (T2 - T1) a - stała termopary
symbol termopary
metale
zakres T [°C]
R
PtRh13-Pt
do 1300
S
PtRh10-Pt
do 1300
B
PtRh30-PtRh6
do 1800
J
Fe-CuNi
do 600
T
Cu-CuNi
-200 do 500
K
NiCr-NiAl
do 1100
W wyniku zmiany N liczby cząsteczek w układzie, energia układu również się zmienia. Dla zmian odwracalnych αU = αQ + αW + μdN
dN - zmiana liczby czasteczek w układzie
μ - potencjał chemiczny (w przypadku gazu elektronowego w metalach i półprzewodnikach jest to energia Fermiego
dU = T dS + p dV + μ dN *
Potencjał chemiczny = zmiana U układu przy zmianie N o jeden przy S i V = const
μ =

(…)

… potencjałów elektrycznych.
TEORIA KWANTOWA ŚWIATŁA
W celu wyjaśnienia właściwości promieniowania termicznego ciał Planck założył, że światło jest zbiorem KWANTÓW ENEGII - FOTONÓW.
Cechy fotonu:
energia Ef = h·v
masa mf = Ef/c2 = h·v/c2 pęd pf = mf ·c = h·v/c2 moment pędu Kf = h/2π
spin fotonu s = 1 , foton jest bozonem
gdzie Stała Plancka h = 6,62·10-34 J·s; prędkość światła c = 3·108m/s; częstotliwość fali…
… λ jest związana z jej prędkością rozchodzenia się c oraz z częstotliwością v przez znany związek c=λv. Długość fali i związana z nią częstotliwość określają energię fotonu: Ef=hv gdzie h=6,626*10-34 Js - stała Plancka.
Zależnie od długości fali, promieniowanie ma różne właściwości i jest odmiennie nazywane:
Zakres długości fali [μm]
Rodzaj promieniowania
do 10-6 promieniowanie kosmiczne
1 do 140*10…
…}
a) zdolność emisyjna ε= W/m3 Jest to ilość energii emitowana z 1m2 w ciągu jednej sekundy w zakresie długości fal λ +Δλ
b) emisyjność całkowita ET=∫e dλ W/m2 Jest to ilość energii całkowita emitowana z 1m2 w ciągu 1s.
c) zdolność pochłaniania - absorbcyjna aλT=ΔEabs/ΔEpad Dla ciał doskonale czarnych aλT = 1 dla każdej długości fali, czyli jest to ciało, które w każdej temperaturze całkowicie pochłania…
… przeważają różne rodzaje nośników. Po oświetleniu półprzewodnika zachodzi wewnętrzne zjawisko fotoelektryczne, powoduje zmianę rozkładu nośników prądu w okolicy złącza, wiąże się z tym zmiana kontaktowej różnicy potencjałów - powstaje siła fotoelektromotoryczna. Sprawność fotoogniw wynosi 10-15%.
PROMIENIOWANIE CIEPLNE CIAŁ
Promieniowanie fal elektromagnetycznych jest związane z emitowaniem przez ciało…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz