Zadanie 10.2 — Termodynamika · Matura 2015, poziom Rozszerzony

2 pkt
TermodynamikaPrąd elektryczny

Informacja do zadania:

Zjawisko Termoelektryczne odkryte w 1821 roku przez T. J. Seebecka polega na powstaniu napięcia w obwodzie złożonym z dwóch różnych metali, których złącza różnią się temperaturami (rysunek obok). Przez powierzchnię złącza swobodne elektrony przenikają z metalu o większej ich liczbie w jednostce objętości do metalu o liczbie mniejszej. W pierwszym metalu pojawia się niedobór elektronów, a w drugim – nadmiar. Efekt ten zależy od temperatury, dlatego jeśli jedno złącze pozostaje w innej temperaturze niż drugie, to w obwodzie powstaje napięcie (rzędu mV). To zjawisko znalazło współcześnie zastosowanie w budowie generatorów termoelektrycznych stosowanych do zasilania sond kosmicznych.

Schemat obwodu Seebecka

Napięcie termoelektryczne określone jest wzorem

gdzie i są współczynnikami Seebecka charakterystycznymi dla danych metali, a i – temperaturami złącz obu metali. Wartości współczynników Seebecka dla niektórych metali przedstawia poniższa tabela.

metal glin molibden nikiel ołów pallad platyna wolfram żelazo
+3,9 +12 -15 +4,4 -5 0 +8 +18,8

Na podstawie: H. Stöcker, Nowoczesne kompendium fizyki, Warszawa 2010.

a) Dobierz parę metali spośród przedstawionych w tabeli {{ supplement:tabela_metali_termoelektrycznosc }}, umożliwiającą uzyskanie maksymalnego napięcia termoelektrycznego przy ustalonej różnicy temperatur.

b) Oblicz napięcie termoelektryczne dla dobranej przez Ciebie pary metali, jeśli jedno ze złącz umieścimy w naczyniu z topniejącym lodem, a drugie – w wodzie wrzącej pod normalnym ciśnieniem.

Pogotowie Matura Fizyka Twoja przepustka na studia techniczne
Polityka prywatności

© 2026 Pogotowie Matura Fizyka. Wszelkie prawa zastrzeżone.