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282 CAPÍTULO 16
As cerâmicas supercondutoras descobertas recentemente encontram-se
em fase de aperfeiçoamento, pois embora apresentem temperaturas críticas
muito mais altas que os compostos intermetálicos e ligas de nióbio, suas
correntes críticas são várias ordens de grandeza menores.
Termoeletricidade
Considere um fio condutor em que uma ponta é mantida fria, em uma
temperatura T 1 , e a outra ponta é mantida quente, em uma temperatura T 2 . Na
ponta quente, os elétrons serão em média excitados para níveis mais altos de
energia, isto é, existirão mais elétrons com energia superior à energia do nível
de Fermi. Os elétrons de maior energia diminuem sua energia difundindo-se
para a ponta fria. Portanto, a ponta fria torna-se carregada negativamente e
uma diferença de potencial é induzida ao longo do fio. Esta diferença de
potencial está associada com uma corrente elétrica, que é igual à diferença de
potencial dividida pela resistência do fio. A diferença de potencial induzida é
função apenas do material e das temperaturas (T 1 e T 2 ) das pontas e não é
função da distribuição de temperaturas ao longo do fio. Este efeito, denominado
efeito Seebeck foi descoberto em 1822. Se um único fio for utilizado, a
diferença de potencial não pode ser medida.
Por outro lado, se as pontas de dois fios de materiais diferentes forem
soldadas, aparecerá entre as duas pontas não soldadas uma diferença de potencial
da ordem de milivolts (vide figura 16.8).
A diferença de potencial depende dos materiais dos dois fios e da diferença
de temperatura entre a junta soldada (geralmente, ponta quente) e a
junta fria. Em 1888, Le Chatelier usou pela primeira vez um termopar como
instrumento de medição de temperatura. Os pares mais utilizados são Cu/Cu-
40%Ni (constantan), para medição de temperaturas até 315°C, Fe/Cu-
40%Ni, para medição de temperaturas até 950C, Ni-10%Cr (chromel)/Ni-
2%Al-3%Mn-1%Si (alumel), para medição de temperaturas até 1200°C e
Pt/Pt-Rh, para medição de temperaturas até 1500°C.
A termoeletricidade tem algumas aplicações em aquecimento e refrigeração,
cuja discussão foge do escopo deste texto.