Номер 683, страница 106 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Закон Джоуля—Ленца - номер 683, страница 106.

Условие.

683. Монтёры говорят: «Горячая спайка всегда холодная, а холодная всегда горячая». Объясните, в чём смысл этого выражения.

Решение.

683. Это выражение является профессиональной поговоркой, описывающей физические процессы в термопаре, основанные на термоэлектрическом эффекте (эффекте Зеебека). Термопара состоит из двух спаек (соединений) разнородных проводников. Когда эти спайки находятся при разных температурах, в цепи возникает электрический ток.

Смысл выражения заключается в следующем:

«Горячая спайка всегда холодная» — это относится к спайке, которая находится в среде с более высокой температурой (условно «горячей»). Для возникновения термоэлектрического тока эта спайка должна поглощать теплоту из окружающей среды. Процесс поглощения теплоты по своей сути является процессом охлаждения. Таким образом, «горячая» по своему местоположению спайка выполняет «холодную» функцию — она охлаждает то, с чем соприкасается, забирая у него тепло для преобразования в электрическую энергию.

«…а холодная всегда горячая» — это относится к второй спайке, которая находится в среде с более низкой температурой (условно «холодной»). Электрический ток, протекая через эту спайку, выделяет в ней теплоту, которая отдаётся в окружающую среду. Процесс выделения теплоты является процессом нагрева. Следовательно, «холодная» по своему местоположению спайка выполняет «горячую» функцию — она нагревает окружающую среду, отдавая ей тепло.

Таким образом, эта поговорка в парадоксальной форме описывает направление переноса и преобразования энергии в термоэлектрическом генераторе: на горячем конце тепло поглощается (охлаждающее действие), а на холодном — выделяется (нагревающее действие).

Ответ: Выражение описывает принцип работы термопары (эффект Зеебека), где «горячая» спайка поглощает тепло (выполняет охлаждающую функцию) для генерации тока, а «холодная» спайка выделяет тепло (выполняет нагревающую функцию), замыкая термоэлектрический цикл.