A ilustração mostra os diagramas esquemáticos dos três principais efeitos em nosso campo termoelétrico: são o efeito Seebeck, o efeito Peltier e o efeito Thomson. Desta vez, vamos explorar William Thomson e sua grande descoberta – o efeito Thomson.
William Thomson nasceu na Irlanda em 1824. Seu pai, James, era professor de matemática no Royal College Belfast. Mais tarde, enquanto lecionava na Universidade de Glasgow, sua família mudou-se para Glasgow, na Escócia, quando William tinha oito anos. Thomson entrou na Universidade de Glasgow aos dez anos de idade (não se surpreenda que naquela época as universidades irlandesas admitiam os alunos mais talentosos do ensino primário) e começou a estudar cursos de nível universitário por volta dos 14 anos. Mais tarde, Thomson foi estudar na Universidade de Cambridge e se formou como o segundo melhor aluno de sua série. Após a formatura, foi para Paris e conduziu um ano de pesquisas experimentais sob a orientação de René. Em 1846, Thomson retornou à Universidade de Glasgow para servir como professor de filosofia natural (ou seja, física) até sua aposentadoria em 1899.
Thomson estabeleceu o primeiro laboratório de física moderno na Universidade de Glasgow. Aos 24 anos publicou uma monografia sobre termodinâmica e estabeleceu a "escala de temperatura termodinâmica absoluta" para temperatura. Aos 27 anos publicou o livro "Teoria da Termodinâmica", estabelecendo a segunda lei da termodinâmica e tornando-a uma lei fundamental da física. Descobriu em conjunto o efeito Joule-Thomson durante a difusão de gás com Joule; Após nove anos construindo um cabo submarino atlântico permanente entre a Europa e a América, ele foi agraciado com o nobre título de "Lord Kelvin".
O escopo da pesquisa de Thomson foi bastante extenso ao longo de sua vida. Ele fez contribuições significativas em física matemática, termodinâmica, eletromagnetismo, mecânica da elasticidade, teoria do éter e ciências da terra.
Em 1856, Thomson conduziu uma análise abrangente do efeito Seebeck e do efeito Peltier aplicando os princípios termodinâmicos que havia estabelecido e estabeleceu uma conexão entre o coeficiente Seebeck originalmente não relacionado e o coeficiente Peltier. Thomson acreditava que no zero absoluto existe uma relação múltipla simples entre o coeficiente de Peltier e o coeficiente de Seebeck. Com base nisso, ele previu teoricamente um novo efeito termoelétrico, ou seja, quando a corrente flui através de um condutor com temperatura irregular, além de gerar calor Joule irreversível, o condutor também absorve ou libera uma certa quantidade de calor (conhecido como calor de Thomson). Ou, inversamente, quando as temperaturas em ambas as extremidades de uma barra metálica são diferentes, uma diferença de potencial elétrico será formada em ambas as extremidades da barra metálica. Este fenômeno foi mais tarde chamado de efeito Thomson e tornou-se o terceiro efeito termoelétrico depois do efeito Seebeck e do efeito Peltier.
A história acabou. Aqui está o ponto chave!
P: Quais são os três principais efeitos termoelétricos, respectivamente?
R: O efeito Seebeck, também conhecido como primeiro efeito termoelétrico, refere-se ao fenômeno termoelétrico causado pela diferença de temperatura entre dois condutores ou semicondutores diferentes, resultando em uma diferença de tensão entre duas substâncias.
O efeito Peltier, também conhecido como segundo efeito termoelétrico, refere-se ao fenômeno onde, quando a corrente passa pelo ponto de contato formado pelos condutores A e B, além do calor Joule gerado pela corrente que flui pelo circuito, há também um efeito endotérmico ou exotérmico no ponto de contato. É a reação inversa do efeito Seebeck. Como o calor Joule é independente da direção da corrente, o calor Peltier pode ser medido aplicando eletricidade duas vezes na direção oposta.
O efeito Thomson, também conhecido como terceiro efeito termoelétrico, foi proposto por Thomson para ter uma relação múltipla simples entre o coeficiente Peltier e o coeficiente Seebeck no zero absoluto. Com base nisso, ele previu teoricamente um novo efeito termoelétrico, ou seja, quando a corrente flui através de um condutor com temperatura irregular, além de gerar calor Joule irreversível, o condutor também absorve ou libera uma certa quantidade de calor (conhecido como calor de Thomson). Ou, inversamente, quando as temperaturas em ambas as extremidades de uma barra metálica são diferentes, uma diferença de potencial elétrico será formada em ambas as extremidades da barra metálica.
P: Qual é a relação entre esses três efeitos termoelétricos?
R: Os três efeitos termoelétricos têm certas conexões: O efeito Thomson é o fenômeno onde um potencial elétrico é gerado quando há uma diferença de temperatura entre as duas extremidades de um condutor; o efeito Pellier é o fenômeno onde uma diferença de temperatura é produzida entre as duas extremidades de um condutor carregado (uma extremidade gera calor e a outra extremidade absorve calor). A combinação dos dois constitui o efeito Seebeck.
Em resumo, o efeito termoelétrico refere-se ao fenômeno de que quando há uma diferença de temperatura no ponto de contato de dois materiais, ocorrerá uma diferença de potencial elétrico e de corrente. O efeito Seebeck converte energia térmica em energia elétrica, o efeito Peltier realiza a conversão mútua entre energia elétrica e térmica e o efeito Thomson descreve o efeito térmico quando a corrente passa através de um material.
X-merecidoé um fabricante profissional e fornecedor deMateriais Termoelétricos, Refrigeradores TermoelétricoseConjuntos de resfriadores termoelétricosna China. Bem-vindo a consultar e comprar.
