Termoelemento gradavimo tyrimas

Termoelemento gradavimas Darbo tikslas – susipažinti su kontaktinio potencialų skirtumo metalų sąlytyje atsiradimo priežastimis ir mechanizmu bei ištirti termoelekrovaros priklausomybę nuo salyčių temperatūrų skirtumo. Teorinė dalis. Kontaktinis potencialų skirtumas atsiranda dviejų metalų sąlytyje. Italų fizikas A. Voltas eksperimentiškai nustatė šiuos dėsnius: 1. Kontaktinis potencialų skirtumas priklauso tik nuo besiliečiančių metalų cheminės sudėties ir sąlyčio temperatūros. 2. Nuosekliai sujungtų kelių skirtingų metalų kontaktinis potencialų skirtumas nepriklauso nuo tarpinių metalų cheminės sudėties ir lygus kraštinių metalų kontaktiniam potencialų skirtumui. Nustatytos dvi kontaktinio potencialų skirtumo atsiradimo priežastys. Pirmoji priežastis – nevienodi elektronų išlaisvinimo iš suglaustų metalų darbai. Išlaisvinimo darba lygus papildomai energijai, kurią gavęs elektronas iš metalo išlekia į tuštumą. Tegul elektronų išlaisvinimo iš metalo C darbas didesnis negu iš metalo B (1 pav.) ABnA, tai dėl elektronų difuzijos per sąlytį metalas C įsiektrinis neigiamai, o metalas B teigiamai. Šis kontaktinis potencialų skirtumas priklauso nuo koncentracijų santykio ir sąlyčio temperatūros. Suminis kontakinis potencialų skirtumas φB-φC = AC-AB + kT ln nB e e nA k - 1,38 * 10-23 JIK – Bolcmano konstanta e = 1,6 * 10-19 C – elektrovaros krūvis Kontaktinis potencialų skirtumas uždaroje skirtingų metalų grandinėje (2 pav.), kai sąlyčių temperatūros T1 ir T2 , vadinamas termoelektrovara. 2 pav. Termoelektrovaros atsiradimas grandinėje, kurios sąlyčių temperatūros skirtingos T1 T1T2 ir nB>nA parodyta 2 pav. rodyklė. Tai sudaro Zėbeko reiškinio esmę : sąlyčių šilumine energija tiesiogiai verčiama elektrine. Šiuo principu veikia termoporos – jautrūs temperatūros matuokliai ( 3 pav.). jautrumas siekia 10-6 V/K 3 pav. principinė termoporos schema vienas sąlytis priglaudžiamas prie kūno, kurip temperatūra T1 reikia išmatuoti, kitas sąlytis laikomas T2=const temperatūroje, pvz., tirpstančio ledo aplinkoje C B B T1 T2=const Jautrumas padidėja temoporas sujungus į baterijas nuosekliai. Temperatūros matavimo ribos – nuo kelių iki kelių tūkstančių kelvinų. Radiacinių termoelektrinių termometrų privalumas – galimybė matuoti per atstumą (4 pav.). jų veikimas pagrįstas termoelektrovaros atsiradimu sąlytyje dėl į jį krintančios energijos sugerties. 4 pav. radiacinio pirometro schema Puslaidininkinių termobaterijų naudingumo koeficientas siekia 18% hv Darbo metodika pagrįsta termoelektrovaros priklausomybės nuo sąlyčių temperatūrų skirtumo tyrimu. Darbo eiga: 1. Abu sąlyčius panardinkite į vienodos temperatūros vandenį. Pasižymėkite tą temperatūrą. 2. Įjunkite elektros plytelę, pašildykite vandenį ( 3 – 5 min.) ir matuokite termoelektrovarą kas 5-100 C. Rodmenis rašykite į lentelę. Skaičiuokite α ir . Viso reikia atlikti 5 matavimus. Čia -vidutinė α reikšmė. 3. Nubraižykite grafiką, vaizduojantį termoelektrovaros priklausomybę nuo termperatūrų skirtumo. Eil. Nr. є1, mV T1, K T2, K ∆T, K mV/K mV/K 1. 0,1 288,5 287,5 1 0,1 0,0592 2. 0,2 291 288 3 0,066 3. 0,25 293 288 5 0,05 4. 0,3 295 288 7 0,042 5. 0,35 297 288 9 0,038 α = є/ T1>T2 α = 0,1/1 = 0,1 α = 0,2/3 = 0,066 α = 0,25/5 = 0,05 α = 0,3/7 = 0,042 α = 0,35/9 = 0,038 = 0,1+0,066+0,05+0,042+0,038/5 = 0,0592 Išvados. Atlikus šį bandymą mes susipažinome su kontaktinio potencialų skirtumo metalų sąlytyje atsiradimo priežastimis ir mechanizmu bei ištyrėme termoelektrovaros priklausomybę nuo sąlyčių temperatūrų skirtumo.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!