Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
4 семестр (2 курс)лала / Физика / Лабораторный практикум (Элементы квантовой теории).pdf
Скачиваний:
28
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
1.83 Mб
Скачать

5.Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.

6.Построить градуировочные графики термопар МК и ХК, т.е. зависимость

(Т ).

7. По графикам, вычислить коэффициенты термо-ЭДС каждой из термопар и сравнить полученные значения с табличными данными.

Контрольные вопросы:

1.Из каких элементов состоит лабораторная установка, их назначение и взаимодействие?

2.Каковы механизмы, обусловливающие возникновение термоЭДС в металлах?

3.Почему полупроводниковые термоэлементы имеют значительно большую термоЭДС, чем термоэлементы из металлов?

4.Чем объяснить возможное различие между измеренными значениями коэффициентов термо-ЭДС и табличными данными для исследованных термопар?

Литература [l, 5, 8, 14].

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.14

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ПЕЛЬТЬЕ

Цели работы:

1. Изучить явление Пельтье.

2.Определить характер зависимости теплоты Пельтье от количества электричества, протекшего в цепи.

Методическое обоснование работы

Явление Пельтье состоит в том, что при пропускании тока через спай двух разнородных металлов, полупроводников или полупроводника и металла в нем выделяется или поглощается тепло , пропорциональное прошедшему через спай количеству электричества:

Qп Пq ПIt ,

(24)

72

где П - коэффициент Пельтье.

Между явлением Пельтье и выделением джоулева тепла имеется существен-

ное различие. Тепло Джоуля-Ленца пропорционально второй степени силы тока и не зависит от его направления; тепло Пельтье пропорционально первой степени силы тока и знак его зависит от направления. Как видно из формулы , тепло Пельтье, кроме того, не зависит от сопротивления проводника.

В настоящей работе проводится калориметрическое измерение тепла Пель-

тье. Для этого спаи проводников Х и К (рис.27) помещаются в калориметры и че-

рез цепь пропускается ток.

В зависимости от направления тока спай I может нагреваться, а спай П - ох-

лаждаться, или наоборот. Полное количество тепла, выделенное в калориметрах I

и П за время t, будет равно

 

 

 

Q Q Q (сm P )(T K

T Н )

;

 

 

 

I

дж

 

п

1

I

1

 

1

 

 

 

 

Q Q Q (сm P )(T K

T Н ),

 

 

 

 

ii

дж

 

п

2

п

2

 

2

 

где Qдж - джоулево тепло, выделяемое в каждом калориметре;

 

m1

и m2 - массы калориметрической жидкости;

 

 

 

 

T Н ,T Н ,T K ,T K - начальная и конечная температуры соответственно в первом и

1

2

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

втором калориметрах;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с - теплоемкость калориметрической жидкости;

 

 

 

 

 

P и

P

- водяные эквиваленты калориметров.

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если выбрать, что m

m

m; T Н

T Н

T Н

и

P

= P

= P , то из двух по-

 

 

 

1

2

1

2

 

 

1

2

 

следних уравнений получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qп

 

сm P

T ,

 

 

 

 

(25)

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т.е. тепло Пельтье пропорционально разности температур в обоих калориметрах.

Используя уравнения (24) и (25) , можно записать

Qп Сonst T Const(It).

73