Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Termodynamik - Termoelektricitet
<< 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.
137
Termoelektricitet
138
t. ex. 1 g av en ideal gas finnes följ, uttryck
för entropien: S=c^ In T + —In V + konstant;
här är gasens spec. värme vid konstant
volym, T dess absoluta temp., V dess volym och
m dess molekylarvikt. R är absoluta
gaskonstanten (se Gas). Andra huvudsatsen kan nu
formuleras så: Vid en reversibel process är
summan av entropierna för alla i processen
deltagande kroppar konstant; vid
irrever-sibla processer växer den. Då alla verkliga
processer äro irreversibla, blir alltid det
senare fallet. Clausius generaliserade denna sats
till hela världsalltet, vars sammanlagda
en-tropi enl. honom var stadd i ständig ökning,
så att världen alltmera närmade sig
värmedöden, ett tillstånd, där alla
temperaturdifferenser utjämnats och alla rörelser
upphört. Berättigandet av denna generalisering
förnekas dock numera av de flesta forskare.
Andra huvudsatsen har tillämpningar inom
nästan alla fysikens grenar samt inom
tekniken (ångmaskinslära). Om man t. ex.
finner, att entropien för ett isolerat system har
ett maximum för ett visst tillstånd, måste
detta vara ett jämviktstillstånd. 1 st. f.
entropien är det i många fall bekvämare att
räkna med andra storheter, i vilka den ingår;
så har man t. ex. fri energi, F = U—TS,
och termodynamisk potential,
^ = U—TS+pV. Här är U kroppens inre
energi, p trycket, V volymen och S entropien.
Många viktiga relationer kunna härledas
redan ur existensen av en storhet med
entro-piens egenskaper, vilken enbart är en
funktion av de betraktade kropparnas tillstånd,
ej av den väg, på vilken de nått detta.
Viktiga resultat av den kemiska t. äro
Gibbs fasregel (se Metallografi) samt
den fria energiens och den termodynamiska
potentialens betydelse för kemiska
reaktions-jämvikter (jfr Termokemi, sp. 14G).
Härför erfordras kännedom om den ovan, sp. 136,
nämnda addHiva konstanten i entropien;
denna konstans kan ej bestämmas med andra
huvudsatsers hjälp. Här kommer Nernsts
värmeteorem, t:s tredje huvudsats, till hjälp.
Denna kan formuleras så: Vid absoluta
nollpunkten har entropien för en godtycklig,
kemiskt homogen kropp av ändlig täthet
värdet noll. Härigenom kan entropien beräknas
genom värmemätningar för olika temp. ned
till absoluta nollpunkten. Ur Nernsts
värmeteorem följer även, att den absoluta
nollpunkten ej fullständigt kan uppnås, även om man
kan närma sig den så mycket som helst.
Den i andra huvudsatsen uttryckta ensidiga
riktningen hos alla naturprocesser synes
strida mot det faktum, att rent mekaniska
processer, där ingen friktion spelar in, äro
rever-sibla och lika väl gå åt ena hållet som åt det
andra. Då man uppfattar värmet som
rever-sibla rörelseprocesser hos atomer och
molekyler, är det svårt att förena detta med de
termiska processernas ensidiga inriktning.
Lösningen söktes av Boltzmann i statistiska
betraktelser. Han fann, att tillstånd med stor
entropi äro mer sannolika än de med liten
entropi, d. v. s. de kunna förverkligas på ett
större antal olika sätt med olika
kombinationer av molekylernas lägen och hastigheter.
Sambandet mellan entropi och sannolikhet
fann Boltzmann vara, att den förra är = en
konstant gånger naturliga logaritmen för den
senare; konstanten, Boltzmanns
konstant, är = 1,37 .10’iö erg/grad. Då
entropien ökas genom en irreversibel process, kan
detta alltså även uttryckas så, att ett mera
sannolikt tillstånd uppnåtts. Någon gång kan
det givetvis råka hända, att ett mera sannolikt
tillstånd av sig självt övergår till ett mindre
sannolikt; men av det låga värdet på
Boltzmanns konstant följer, att man praktiskt
taget aldrig kan vänta sig någon mätbar
minskning av entropien. Under senare år har
även kvantumteorien spelat en stor roll för
t:s statistiska teori. — Litt.: M. Planck,
»Thermodynamik» (8:e uppl. 1927); G.
Phrag-mén, »Termodynamik» (1931). Sv. B-r.
Bild 1. Apparat för demonstration av Seebeckeffekten.
op metallplatta, t. ex. av vismut, mn bygel av annan
metall (koppar). Vid uppvärmning av lödstället no
uppkommer en termoström, och. magnetnålen a gör
utslag.
Termoelektricitet, sambandet mellan värme
och elektricitet hos ledare, med undantag för
värmeutvecklingen enl. Joules lag i
ström-genomflutna ledare. Med t. i inskränkt
mening avses det först upptäckta (Seebeck 1821)
av dessa fenomen, den efter upptäckaren
benämnda Seebeckeffekten. Den består
i följ. Förbindas två trådar av olika metaller
i båda ändarna med varandra, så att en sluten
krets bildas (bild 1), flyter ingen elektrisk
ström i denna, om de båda
förbindelsepunkterna (vanl. benämnda »lödställen», vare sig
meta1!erna förenats genom lödning eller ej)
ha samma temp. Kombinationen av två
metaller kallas termoelement (se d. o.).
Uppvärmes det ena lödstället, uppkommer en
elektrisk ström, termoelektrisk ström
el. t e r m o s t r ö m. Avkyler man i stället
lödstället el. uppvärmer det andra, flyter
strömmen åt motsatt håll. Strömmen
förorsakas av en elektromotorisk kraft,
termoelektrisk kraft. Av vikt är även
termokraften, den termoelektriska kraftens
tillväxt per grad temperaturändring hos det
varma lödstället. De båda termerna hållas
dock ej alltid konsekvent isär i ovan angivna
bemärkelser. Den termoelektriska kraften är
enl. definitionen lika med integralen av
termokraften från det kalla till det varma
lödställets temp.
Man är ofta nödsakad att i kretsen införa
en tredje metall (el. ännu flera). Så har man
vanl. koppartrådar för förenande av
termo-elementet med mätinstrumentet (oftast gal-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
