DISPENSE DEL CORSO DI LABORATORIO DI CHIMICA – FISICA 1

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Giunto a T = T1 T1 V T0 che dalla coppia di metalli impiegata per realizzare la termocoppia, dalla differenza di temperatura esistente tra i due giunti. La Figura 37 mostra in modo schematico le osservazioni sopra descritte. La seguente tabella riporta il coefficiente di Seebeck ( μ V/K) relativamente ad alcune coppie di metalli (o leghe) di uso comune. Tipo Metalli (leghe) Coeffic. Seebeck (μV/K) J Fe-costantana 50 K Ni-Cr 40 T Cu-costantana 38 S Pt/Rh-Pt 10 E Ni/Cr-costantana 59 N Ni/Cr/Si-Ni/Si 39 La tensione misurata sarà quindi legata alla differenza di temperatura 58 T − T esistente tra la giunzione e le due estremità. Tuttavia quando colleghiamo un voltmetro ai capi della termocoppia, di fatto creiamo due nuove giunzioni dovute alla presenza dei due fili di rame di cui sono costituiti i cavi. Per eliminare le tensioni parassite che si generano sui giunti cavo-termocoppia è sufficiente far sì che i due contatti siano alla stessa temperatura. Inoltre, dato che la tensione presente ai capi della termocoppia dipende dalla differenza di temperatura T − T , di solito si introduce in serie una seconda termocoppia il cui giunto è X Metallo a Metallo b Metallo a Metallo b Figura 37. Effetto Seebeck. Circuito a giunti chiusi e a giunti aperti. ref i T2 Giunto a T = T2 Giunto a T = Tx TX mantenuto a una ben definita temperatura (es. 0 °C). In letteratura vi sono infatti tabelle che riportano la tensione di termocoppia in funzione della temperatura e sono tutte riferite X 0
alla temperatura del ghiaccio fondente. Se non si usa una seconda termocoppia posta ad una temperatura di riferimento occorre comunque conoscere con esattezza la temperatura dei giunti cavo-termocoppia. Le termocoppie risultano particolarmente utili quando si vuole conoscere la differenza di temperatura esistente tra due punti, ad esempio per assicurare omogeneità di temperatura in un termostato. Si deve inoltre osservare che sebbene ogni giunto di termocoppia sia in grado di generare una tensione di poche decine di μV per grado di differenza di temperatura, è possibile realizzare una termopila costituita da molte termocoppie collegate in serie con i giunti posti alternativamente in contatto termico con la sorgente calda e con quella fredda. In questo modo la tensione misurata è pari alla tensione di termocoppia moltiplicata per il numero dei giunti. 59
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