Cách giải bài tập Hiện tượng nhiệt điện, Suất điện động nhiệt điện hay, chi tiết

Phương pháp & Ví dụ

Biểu thức suất điện động nhiệt điện: ζ = α_T(T₁ - T₂) = α_T (t^o₁ - t^o₂)

Trong đó:

   + α_T là hệ số nhiệt điện động (μV/K)

   + T₁ và T₂ lần lượt là nhiệt độ của đầu nóng và đầu lạnh.

Ví dụ 1: Một mối hàn của cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động α_T = 6,5 μV/K được đặt trong không khí ở t₁ = 20^o C, còn đầu kia được nung nóng ở nhiệt độ t₂.

a) Tìm suất điện động nhiệt điện khi t₂ = 200^oC

b) Để suất điện động nhiệt điện là 2,6 mV thì nhiệt độ t₂ là bao nhiêu?

Hướng dẫn:

a) Suất điện động nhiệt điện khi t₂ = 200^oC:

E = α_T(T₂ - T₁) = 6,5(200 - 20) = 1170(μV) = 1,17(mV)

b) Ta có: E = α_T(T₂ - T₁) = α_T (t^o₂ - t^o₁)

Ví dụ 2: Một mối hàn của cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động α_T = 65 μV/K được đặt trong không khí ở 20^oC, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 320^oC. Tính suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện đó.

Hướng dẫn:

Đáp án: E = α_T(T₂ – T₁) = 0,0195 V.

Ví dụ 3: Một mối hàn của cặp nhiệt điện nhúng vào nước đá đang tan, mối hàn kia được nhúng vào hơi nước sôi. Dùng milivôn kế đo được suất nhiệt điện động của cặp nhiệt điện là 4,25 mV. Tính hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện đó.

Hướng dẫn:

Đáp án: E = α_T(T₂ – T₁) → α_T = 42,5.10^-6 V/K.

Ví dụ 4: Nhiệt kế điện thực chất là một cặp nhiệt điện dùng để đo nhiệt độ rất cao hoặc rất thấp mà ta không thể dùng nhiệt kế thông thường để đo được. Dùng nhiệt kế điện có hệ số nhiệt điện động α_T = 42 μV/K để đo nhiệt độ của một lò nung với một mối hàn đặt trong không khí ở 20^oC còn mối hàn kia đặt vào lò thì thấy milivôn kế chỉ 50,2 mV. Tính nhiệt độ của lò nung.

Hướng dẫn:

Đáp án: E = α_T(T₂ – T₁) → T₂ = 1488 K = 1215^o C.