最全的热电效应 名词解释.doc

塞贝克效应: 1821 年, 德国物理学家塞贝克发现, 在两种不同的金属所组成的闭合回路中,当两接触处的温度不同时,回路中会产生一个电势,此所谓“塞贝克效应”。塞贝克后来还对一些金属材料做出了测量,并对 35 种金属排成一个序列( 即 Bi-Ni-Co-Pd-U-Cu-Mn-Ti-Hg-Pb-Sn-Cr-Mo-Rb-Ir-Au-Ag-Zn-W-Cd-Fe-As-Sb-Te- ……) ,并指出, 当序列中的任意两种金属构成闭合回路时, 电流将从排序较前的金属经热接头流向排序较后的金属。 1834 年,法国实验科学家帕尔帖发现了它的反效应: 珀尔帖效应。珀尔帖效应: 当有电流通过不同的导体组成的回路时, 除产生不可逆的焦耳热外, 在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。这是 . 珀耳帖在 1834 年发现的。如果电流由导体 1 流向导体 2, 则在单位时间内, 接头处吸收/ 放出的热量与通过接头处的电流密度成正比。 12 称为珀耳帖系数[1], 与接头处材料的性质及温度有关。这一效应是可逆的,如果电流方向反过来,吸热便转变成放热。汤姆孙效应: 汤姆逊利用他所创立的热力学原理对塞贝克效应和帕尔帖效应进行了全面分析, 并将本来互不相干的塞贝克系数和帕尔帖系数之间建立了联系。汤姆逊认为,在绝对零度时,帕尔帖系数与塞贝克系数之间存在简单的倍数关系。在此基础上,他又从理论上预言了一种新的温差电效应, 即当电流在温度不均匀的导体中流过时, 导体除产生不可逆的焦耳热之外,还要吸收或放出一定的热量(称为汤姆孙热) 。或者反过来,当一根金属棒的两端温度不同时, 金属棒两端会形成电势差。这一现象后叫汤姆逊利用他所创立的热力学原理对塞贝克效应和帕尔帖效应进行了全面分析, 并将本来互不相干的塞贝克系数和帕尔帖系数之间建立了联系。汤姆逊认为,在绝对零度时, 帕尔帖系数与塞贝克系数之间存在简单的倍数关系。在此基础上, 他又从理论上预言了一种新的温差电效应, 即当电流在温度不均匀的导体中流过时, 导体除产生不可逆的焦耳热之外, 还要吸收或放出一定的热量(称为汤姆孙热) 。或者反过来,当一根金属棒的两端温度不同时,金属棒两端会形成电势差。这一现象后叫汤姆孙效应( Thomson effect ) ,成为继塞贝克效应和帕尔帖效应之后的第三个热电效应( thermoelectric effect )。汤姆逊效应是导体两端有温差时产生电势的现象,帕尔帖效应是带电导体的两端产生温差( 其中的一端产生热量, 另一端吸收热量) 的现象, 两者结合起来就构成了塞贝克效应。汤姆逊效应的物理学解释是:金属中温度不均匀时,温度高处的自由电子比温度低处的自由电子动能大。像气体一样, 当温度不均匀时会产生热扩散, 因此自由电子从温度高端向温度低端扩散, 在低温端堆积起来, 从而在导体内形成电场, 在金属棒两端便形成一个电势差。这种自由电子的扩散作用一直进行到电场力对电子的作用与电子的热扩散平衡为止。( Thomson effect ) ,成为继塞贝克效应和帕尔帖效应之后的第三个热电效应( thermoelectric effect )。汤姆逊效应是导体两端有温差时产生电势的现象,帕尔帖效应是带电导体的两端产生温差( 其中的一端产生热量, 另一端吸收热量) 的现象, 两者结合起来就构成了塞贝克效应。汤姆逊效应的物理学解释是:金属中温度不均匀时,温度高处的自由电子比温度低处的自由电子动能大。像气体一样, 当温度不均匀时会产生热扩散, 因此自由电子从温度高端向温度低端扩散, 在低温端堆积起来, 从而在导体内形成电场, 在金属棒两端便形成一个电势差。这种自由电子的扩散作用一直进行到电场力对电子的作用与电子的热扩散平衡为止。帕尔帖系数: 电流的方向决定了吸收还是产生热量, 发热( 制冷) 量的多少与电流的大小成正比, 比例系数称为“帕尔帖系数”。 Q= л· I=a · Tc·I ,其中л=a · Tc 式中: Q ——放热或吸热功率π——比例系数,称为珀尔帖系数 I ——工作电流 a ——温差电动势率 Tc ——冷接点温度热力学三大定律: 热力学第一定律是能量守恒定律。热力学第二定律有几种表述方式: 克劳修斯表述热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物;开尔文- 普朗克表述不可能从单一热源吸取热量, 并将这热量变为功,而不产生其他影响。热力学第三定律通常表述为绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零。或者绝对零度( T=0K )不可达到。热力学第零定律: 如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡,那么它们也必定处于热平衡。热力学第二定律有几种表述方式: 克劳修斯表述热量可以自发地从较热的物体传递到较