Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Termodynamik - Termoelektricitet, termoelektriska fenomen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
933
T ermoelektricitet
934
från 2:a huvudsatsen äro möjliga, men
avvikelserna äro i alla fall försvinnande små.
Arbeten av Massieu, Helmholtz, Duhem, Gibbs,
M. Planck o. a. under senare delen av 1800-talet
gåvo t. en ny riktning. Helmholtz införde
begreppet fri ene r gi, F, och definierade därmed
storheten F = U — J .T . S, där U är inre
energien, T absoluta temp. och 5" entropien. Duhem
betecknade som termodynamisk
potential storheten (p = U—J . T. S + pv, där p är
trycket och v volymen. Medelst dessa storheter
reduceras uppsökandet av ett systems
jämvikts-betingelser till ett enkelt minimumproblem. En
tredje termodynamisk storhet, som fått stor
användning, är entalpien * = U + pv.
Ändringen av entalpien vid en irreversibel,
isoter-misk-adiabatisk reaktion är = den vid reaktionen
utvecklade värmemängden. Isentalpiska
processer, vid vilka entalpien alltså är konstant, inträda
bl. a. vid Joule-Kelvin-försöket, som ligger till
grund för en viktig metod att bringa luft och
andra gaser i flytande form. Gibbs generaliserade
t:s formler och satser och gjorde det genom
införandet av fasläran möjligt att studera
jämvikten i heterogena system. Genom dessa arbeten
kunde användandet av t. utsträckas till en mängd
nya forskningsområden. Sålunda kunde t.
användas till beräkning av jämviktsbetingelserna vid
kemiska reaktioner. Planck gav en
termodynamisk teori för jämviktsförhållandena i utspädda
fasta, flytande el. gasformiga lösningar.
2:a huvudsatsen möjliggör en beräkning av
entropien för en kropp el. för ett system av
kroppar så när som på en konstant, vars värde
förblir obestämt. Denna obestämdhet kunde W.
Nernst 1906 häva genom att uppställa en hypotes
om kropparnas egenskaper vid temp. nära den
absoluta nollpunkten. Denna hypotes, som blivit
kallad Nernsts värmeteorem el.
värme s a t s, stundom även t:s 3:e huvudsats,
utsäger i en något allmännare formulering, given
av Planck (1911), att vid obegränsat avtagande
temp. entropien hos varje kemiskt homogen kropp
av ändlig täthet obegränsat närmar sig ett
bestämt, av trycket, aggregationstillståndet och
den spec. kemiska modifikationen oberoende
värde. Utan att allmängiltigheten inskränkes kan
man med Planck sätta detta värde = noll och
således antaga, att entropien hos en kemiskt
homogen kropp av ändlig täthet = noll vid den
absoluta nollpunkten. Planck visade även, att av
Nernsts värmesats följer, att specifika värmet
vid konstant tryck för varje kemiskt homogen
fast el. flytande kropp vid absoluta nollpunkten
har värdet noll, vilket bekräftats genom
undersökningar av Nernst och hans lärjungar.
Värmesatsen har även haft betydelse för den
mole-kylarkinetiska uppfattningen av entropien och för
den härpå grundade kvantumteorien för
materiens termiska förhållanden vid mycket låga temp.
Icke endast vid behandlingen av fysikaliska
problem har teoremet varit fruktbart. Även dess
användning på kemiska problem, särsk. vid
undersökningar av lagarna för de kemiska
jämviktstillstånden, har varit betydelsefull. — Litt.:
M. Planck, ”Vorlesungen über Thermodynamik”
(9:e uppl. 1930); G. Phragmén, ”T.” (1931).
Termoelektricitet, termoelektriska
fenomen, fenomen, som bestå däri, att i ett
system av homogena metalliska elektriska ledare
ett ömsesidigt samband finnes mellan uppkomsten
av en värmeström och en elektrisk ström.
Karakteristiskt är, att riktningen hos den primära
företeelsen bestämmer riktningen hos den
sekundära företeelsen. — Följ, grundläggande effekter
kunna särskiljas:
1) Seebeckeffekten, upptäckt av T. J.
See-beck 1821. Denna består däri, att en elektromotorisk
kraft, EMK, uppstår i en krets, som är sammansatt av
2 olika metaller el.
me-tallegeringar (fig. 1), om
de båda kontaktställena
hållas vid olika temp. Den
alstrade EMK, den s. k. [-termoelektromo-toriska-]
{+termoelektromo-
toriska+} kraften,
ger, om kretsen är sluten,
upphov till en
termo-elektrisk ström
(termoströ m). EMK
är beroende dels av
temp.-skillnaden mellan
kontaktställena, dels av vilka
metaller, som användas, och
dels av temp:s absoluta
storlek. EMK (Ea&) hos metallen a gentemot
metallen b säges vara positiv, om vid det kalla
kontaktstället strömmen går från a till b. Den
termoelektro-motoriska kraften per grad mellan två metaller a och
b kallas den termoelektriska kraften el.
termokraften Gab’)- En metallkombination av
angivet slag säges bilda ett termoelement.
I äldre litteratur anges den termoelektriska kraften
gentemot en bestämd referensmetall, vanl. koppar, bly
el. platina. Genom nyare mätningar har man lyckats
få ett direkt uttryck för termokraften för varje
särskild metall, den absoluta termokraften,
£abs- Önskas termokraften t. ex. för ett
Cw-Pf-termo-element, subtraheras de absoluta termokrafterna för
resp, metaller (1,7—[—4,4] = 6,1 mikrovolt per grad).
Har man en sådan sluten krets som i fig. 1 och hållas
de båda kontaktställena vid konstant temp., kan ett
termoelement erhållas, vars EMK är mycket konstant.
Göras ledarna tjocka, så att det ohmska motståndet
hos dem blir litet, kunna lätt strömstyrkor på
hundratals ampère erhållas.
Med den termoelektriska
spännings-serien menas metallerna, ordnade efter storleken av
deras termokrafter. Då temp.-beroendet hos dessa är
olika för skilda metaller, Galvanometer
är den termoelektriska
spänningsserien ej
densamma vid alla temp. —
Den viktigaste
användningen av t. är i
termoelement för
temp.-mätning.
2) [-Peltiereffek-ten,-] {+Peltiereffek-
ten,+} upptäckt av J. C.
A. Peltier 1834.
Peltier-effekten yttrar sig i en
av strömriktningen
beroende temp.-förändring
vid kontaktstället
mellan två elektriska ledare,
när de genomflytas av
en elektrisk ström. Värmemängden Q, som
utvecklas vid ett kontaktställe, är Q n . I. r joule, där
yr är en konstant, den s. k. peltierkoefficienten, 1
strömstyrkan i ampère och r tiden i sek. n är
beroende av båda metallerna och är dessutom
temp.-beroende. n mätes i volt. är positiv, om en ström
i riktningen från a till b förorsakar en uppvärmning.
Peltiervärmet är additivt, så att nah=jtac — ^6c- Vid
mätning av peltierkoefficienten kunna absoluta el.
relativa metoder användas. Vid en av de absoluta me-
Fig. i.
Fig. 2.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
