Logo ZadaniazMatur.plZadaniazMatur.pl
Zadanie 10. Matura CKE Maj 2015
Zjawisko termoelektryczne odkryte w 18211821 roku przez T. J. Seebecka polega na powstawaniu napięcia w obwodzie złożonym z dwóch różnych metali, których złącza różnią się temperaturami (rysunek obok). Przez powierzchnię złącza swobodne elektrony przenikają z metalu o większej ich liczbie w jednostce objętości do metalu o liczbie mniejszej. W pierwszym metalu pojawia się niedobór elektronów, a w drugim – nadmiar. Efekt ten zależy od temperatury, dlatego jeśli jedno złącze pozostaje w innej temperaturze niż drugie, to w obwodzie powstaje napięcie (rzędu mV\text{mV}). To zjawisko znalazło współcześnie zastosowanie w budowie generatorów termoelektrycznych stosowanych do zasilania sond kosmicznych.
Rysunek 1 do zadaniaNapięcie termoelektryczne UU określone jest wzorem
U=(SB−SA)⋅(T1−T2)U = (S_B - S_A) \cdot (T_1 - T_2)
gdzie SBS_B i SAS_A są współczynnikami Seebecka charakterystycznymi dla danych metali, a T1T_1 i T2T_2 – temperaturami złącz obu metali. Wartości współczynników Seebecka SS dla niektórych metali przedstawia poniższa tabela.
metal glin molibden nikiel ołów pallad platyna wolfram żelazo
SS, μVK\dfrac{\mu\text{V}}{\text{K}} +3,9+3{,}9 +12+12 −15-15 +4,4+4{,}4 −5-5 00 +8+8 +18,8+18{,}8

Na podstawie: H. Stöcker, Nowoczesne kompendium fizyki, Warszawa 2010.
Zadanie 10.1.(0 - 1)
Zadanie 10.1. (0–1)
Wyraź jednostkę współczynnika Seebecka VK\dfrac{\text{V}}{\text{K}} w jednostkach podstawowych układu SI.
Zadanie 10.2.(0 - 2)
Zadanie 10.2. (0–2)
a) Dobierz parę metali spośród przedstawionych w tabeli na poprzedniej stronie, umożliwiającą uzyskanie maksymalnego napięcia termoelektrycznego przy ustalonej różnicy temperatur.
b) Oblicz napięcie termoelektryczne dla dobranej przez Ciebie pary metali, jeśli jedno ze złącz umieścimy w naczyniu z topniejącym lodem, a drugie – w wodzie wrzącej pod normalnym ciśnieniem.
Zadanie 10.3.(0 - 1)
Zadanie 10.3. (0–1)
Obwód opisany we wstępie do zadania można potraktować jako pojedyncze ogniwo (termoogniwo), które łączy się szeregowo lub równolegle w tzw. stosy termoelektryczne (termostosy). Przyjmijmy, że napięcie uzyskiwane z pojedynczego termoogniwa jest rzędu miliwoltów, a jego opór wewnętrzny – rzędu setnych części oma.
Zaznacz właściwe uzupełnienie poniższego zdania wybrane spośród A–C oraz uzasadnienie wybrane spośród 1–3.
Aby czerpać z termostosu prąd o natężeniu kilku amperów pod napięciem kilkudziesięciu woltów, należy termoogniwa połączyć
A.tylko równolegle,ponieważ1.potrzebne napięcie jest większe niż dla pojedynczej pary złącz.
B.tylko szeregowo,2.potrzebne natężenie prądu jest większe od natężenia prądu możliwego do uzyskania z pojedynczej pary złącz.
C.szeregowo i równolegle,3.potrzebne napięcie i natężenie prądu są większe od możliwych do uzyskania z pojedynczej pary złącz.

Zobacz również podobne zadania

Matura CKE Grudzień 2013
0 - 1 pkt
Zadanie 9. (0–1)
Termometr laboratoryjny mierzący temperatury w zakresie od −10 ∘C-10 ^\circ\text{C} do 50 ∘C50 ^\circ\text{C} położono na stoliku pompy próżniowej, ale nie przykrywano kloszem (jak na rysunku).[img1]Po ustaleniu równowagi termodynamicznej słupek rtęci wskazał temperaturę 25 ∘C25 ^\circ\text{C}. Następnie stolik z termometrem nakryto kloszem w sposób nienaruszający stanu równowagi termodynamicznej w układzie i bardzo powoli wypompowano powietrze spod klosza.
Spośród podanych poniżej zaznacz wszystkie poprawne informacje wpisując znak X w puste kratki.
25 ∘C25 ^\circ\text{C} była temperaturą
P F
Po nakryciu kloszem stolika z termometrem wskazanie termometru
.........................
Zobacz pełne zadanie →
Matura CKE Grudzień 2013
0 - 1 pkt
Zadanie 14. (0–1)
Rozważ dwa układy drgające przedstawione na rysunku. Wszystkie sprężyny są identyczne, a masy ciężarków – równe. Jeśli ciężarki zostaną wprawione w drgania, to okres drgań ciężarka na pojedynczej sprężynie wynosi T1T_1, a okres drgań ciężarka w układzie z dwoma sprężynami wynosi T2T_2.[img1]Poniżej zapisano relacje pomiędzy okresami drgań ciężarków.
Wybierz i otocz kółkiem prawidłową odpowiedź.
Zobacz pełne zadanie →
Matura Operon Listopad 2018
0 - 4 pkt
Zadanie 13.
Płaska ramka z drutu z wpiętym amperomierzem została umieszczona w zmiennym polu magnetycznym prostopadle do linii sił. Powierzchnia ramki wynosi 400 cm2400 \text{cm}^2, a jej opór (wraz z amperomierzem) to 0,05 Ω0,05 \Omega. Wartości natężenia prądu wskazywane przez amperomierz przedstawiono na wykresie.[img1]Sporządź wykres zależności indukcji pola magnetycznego przenikającego przez ramkę od czasu. Wartość początkowa indukcji wynosi 0.

Zobacz pełne zadanie →

Chcesz zobaczyć więcej rozwiązań z przedmiotu Fizyka Rozszerzona?

Załóż darmowe konto, by uzyskać nielimitowany, wygodny dostęp do odpowiedzi do wszystkich zadań maturalnych!

Załóż darmowe konto