Termopares

Parte Experimental
Termopares

A fim de determinar o coeficiente de Seebeck para o termopar tipo T no intervalo de temperatura entre a ambiente até aproximadamente 100˚C, foi utilizado a montagem descrita na figura Y abaixo, acoplado ao voltímetro na escala de 200 mV DC.

Figura Y. À esquerda, sistema utilizado para a medida do coeficiente do Seebeck e, à direita, esquema elétrico dos termopares.
Uma mistura de 50% de água e 50% de gelo foi colocada no recipiente azul denominado Água Fria (junta de referência) (B). Colocou-se o termômetro e verificou-se a temperatura de 0˚C do sistema. Ao recipiente vermelho denominado Água Quente (junta de medida) (A) foi adicionado 500 mL de água à temperatura ambiente, que foi identificada com o auxílio do termômetro e anotada. Fez-se a leitura da voltagem no voltímetro e registrou-se o valor. Em seguida, transferiu-se a água para o Becker, aqueceu-se a água até 30˚C e novamente realizou-se a medida da voltagem. Repetiu-se o procedimento variando a temperatura de 10 em 10˚C, até atingir a temperatura de 100˚C. Os dados foram organizados em uma tabela e um gráfico da FEM em função da temperatura foi plotado.

Resultados e discussão
Termopares
O contato térmico do metal, cujas extremidades foram mantidas em temperaturas diferentes através dos reservatórios de calor, originou um campo elétrico no metal (movimentação de elétrons livres) e outro campo elétrico foi originado através do gradiente de temperatura (variação de temperatura ao longo do metal) no metal. Os dois campos elétricos juntos deram origem a uma corrente elétrica. O efeito termoelétrico foi observado devido á interação entre as correntes elétricas e térmicas no material.
A proporcionalidade entre a FEM e o gradiente de temperatura dada pela equação X(número da equação) foi observada a cada aumento de variação de temperatura ao longo do experimento.
Temperatura (°C)
FEM Seebeck (mV)
20,5
0,06
30
1
40
1,4
50
1,8
60
2,2
70
2,6
80
3