Bài 13.8 trang 33 Sách bài tập [SBT] Vật Lí 11
Dùng cặp nhiệt điện đồng - constantan có hệ số nhiệt điện động là 42,5 μV/K nối với milivôn kế để đo nhiệt độ nóng chảy của thiếc. Đặt mối hàn thứ nhất của cặp nhiệt điện này trong nước đá đang tan và nhúng mối hàn thứ hai của nó vào thiếc đang chảy lỏng, khi đó milivôn kế chỉ 10,03 mV. Xác định nhiệt độ nóng chảy của thiếc.
Trả lời:
Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện tính theo công thức :
\[E = {\alpha _T}[{T_1} - {T_2}]\]
trong đó [T1 -T2] là hiệu nhiệt độ giữa hai đầu nóng và lạnh của cặp nhiệt điện, còn αT là hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện.
Từ đó, ta suy ra nhiệt độ nóng chảy của thiếc :
\[{T_1} = {E \over {{\alpha _T}}} + {T_2} = {{{{10,03.10}^{ - 3}}} \over {{{42,5.10}^{ - 6}}}} + 273 = 509K
Bài 13.9 trang 34 Sách bài tập [SBT] Vật Lí 11
Cặp nhiệt điện sắt - constantan có hệ số nhiệt điện động là 52 μV/K và điện trở trong r = 0,5 Ω. Nối cặp nhiệt điện này với điện kế G có điện trở trong là 20 Ω. Đặt một mối hàn của cặp nhiệt điện này trong không khí ở 200C và nhúng mối hàn thứ hai vào trong lò điện có nhiệt độ 6200C. Xác định cường độ dòng điện chạy qua điện kế G.
Trả lời:
Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện sắt - constantan :
\[E = {\alpha _T}[{T_1} - {T_2}]\] = 52.10-6 [620 20] = 31,2 mV
Áp dụng định luật Ôm đối với mạch điện kín, ta tính được cường độ dòng điện chạy qua điện kế G :
\[I = {E \over {{R_G} + r}} = {{31,2} \over {20 + 0,5}} \approx 1,52mA\]
Bài 13.10 trang 34 Sách bài tập [SBT] Vật Lí 11
Khi "Khảo sát hiện tượng nhiệt điện", các kết quả đo giá trị suất điện động nhiệt điện E và hiệu nhiệt độ [T1 - T2] tương ứng giữa hai mối hàn của cặp nhiệt điện sắt - constantan được ghi trong bảng số liệu dưới đây :
T1 T2 [K]
0
10
20
30
40
50
60
70
E [mV]
0
0,52
1,05
1,56
2,07
2,62
3,10
3,64
Dựa vào bảng số liệu này, hãy vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của suất điện động nhiệt điện vào hiệu nhiệt độ giữa hai mối hàn của cặp nhiệt điện sắt - constantan được khảo sát ở trên, từ đó xác định hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt này.
Trả lời:
Đồ thị [Hình 13.1G] biểu diễn sự phụ thuộc của suất điện động nhiệt điện E vào hiệu nhiệt độ [T1 - T2] giữa hai mối hàn của cặp nhiệt điện sắt - constantan có dạng một đường thẳng. Như vậy, suất nhiệt điện động của cặp nhiệt điện tỉ lệ thuận với hiệu nhiệt độ [T1 - T2] giữa hai mối hàn :
\[E = {\alpha _T}[{T_1} - {T_2}]\]
trong đó αT gọi là hộ số nhiệt điện động [hay hằng số cặp nhiệt điện].
Từ. đồ thị trên, ta suy ra giá trị của hệ số suất điện động nhiệt điện :