Efeito Termoelétrico

Tipo de Efeito

Vista do Termopar

Material A Cu

Junção

Material B Constantan

Distribuição de Temperatura

Medições Elétricas

Fluxo de Calor

Propriedades do Material

Coef. Seebeck S 0 µV/K

Coef. Peltier Π 0 mV

Coef. Thomson τ 0 µV/K

Figura de Mérito ZT 0

Parâmetros

Temperaturas

Junção Quente T₂: 350 K Junção Fria T₁: 300 K Gradiente de Temperatura: 50 K

Parâmetros Elétricos

Corrente I: 1.0 A Coef. Seebeck S: 40 µV/K Resistência R: 1.0 Ω

Seleção de Material

Material A Material B Condutividade Térmica κ: 1.5 W/(m·K)

Controles de Animação

Velocidade da Animação: 1x Mostrar Fluxo de Elétrons Mostrar Fluxo de Calor Mostrar Tensão

Ajustes Rápidos

Equações Termoelétricas

Efeito Seebeck V = S(T₂ - T₁)

Efeito Peltier Q = Π·I = S·T·I

Efeito Thomson Q = τ·I·ΔT

Coef. Thomson τ τ = T·dS/dT

Figura de Mérito ZT ZT = S²σT/κ

Eficiência η = (T_h - T_c)/T_h · (√(1+ZT) - 1)/(√(1+ZT) + T_c/T_h)

O que são Efeitos Termoelétricos?

Os efeitos termoelétricos envolvem a conversão entre energia térmica e elétrica.

Efeito Seebeck

Tensão de Temperatura: O efeito Seebeck, descoberto por Thomas Johann Seebeck em 1821, descreve a geração de uma força eletromotriz (tensão) em um condutor submetido a um gradiente de temperatura.

Efeito Peltier

Calor da Corrente: O efeito Peltier, descoberto por Jean Charles Athanase Peltier em 1834, descreve a absorção ou liberação de calor quando uma corrente elétrica passa através de uma junção de dois materiais diferentes.

Efeito Thomson

Calor em Gradientes de Temperatura: O efeito Thomson, previsto por William Thomson (Lord Kelvin) em 1851, descreve a absorção ou liberação de calor quando uma corrente elétrica flui através de um condutor homogêneo com um gradiente de temperatura.

Materiais Termoelétricos

Figura de Mérito ZT: O desempenho do material é caracterizado pela figura de mérito adimensional ZT = S²σT/κ.

Aplicações Práticas

Medição de Temperatura: Termopares são os sensores de temperatura mais utilizados.Refrigeração de Estado Sólido: Dispositivos Peltier oferecem refrigeração compacta e confiável.Geração de Energia: Geradores termoelétricos convertem calor residual em eletricidade.

Contexto Histórico

O estudo dos efeitos termoelétricos começou no início do século XIX.