复旦大学物理化学AII 09-4 焦耳-汤姆逊效应
最全的热电效应 名词解释
塞贝克效应：1821年，德国物理学家塞贝克发现，在两种不同的金属所组成的闭合回路中，当两接触处的温度不同时，回路中会产生一个电势，此所谓“塞贝克效应”。塞贝克后来还对一些金属材料做出了测量，并对35种金属排成一个序列（即Bi-Ni-Co-Pd-U-Cu-Mn-Ti-Hg-Pb-Sn-Cr-Mo-Rb-Ir-Au-Ag-Zn-W-Cd-Fe-As-Sb-T e-……），并指出，当序列中的任意两种金属构成闭合回路时，电流将从排序较前的金属经热接头流向排序较后的金属。1834年，法国实验科学家帕尔帖发现了它的反效应：珀尔帖效应。 珀尔帖效应：当有电流通过不同的导体组成的回路时,除产生不可逆的焦耳热外,在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。这是J.C.A.珀耳帖在1834年发现的。如果电流由导体1流向导体2，则在单位时间内,接头处吸收/放出的热量与通过接头处的电流密度成正比。12称为珀耳帖系数[1]，与接头处材料的性质及温度有关。这一效应是可逆的，如果电流方向反过来，吸热便转变成放热。 汤姆孙效应：汤姆逊利用他所创立的热力学原理对塞贝克效应和帕尔帖效应进行了全面分析，并将本来互不相干的塞贝克系数和帕尔帖系数之间建立了联系。汤姆逊认为，在绝对零度时，帕尔帖系数与塞贝克系数之间存在简单的倍数关系。在此基础上，他又从理论上预言了一种新的温差电效应，即当电流在温度不均匀的导体中流过时，导体除产生不可逆的焦耳热之外，还要吸收或放出一定的热量（称为汤姆孙热）。或者反过来，当一根金属棒的两端温度不同时，金属棒两端会形成电势差。这一现象后叫汤姆逊利用他所创立的热力学原理对塞贝克效应和帕尔帖效应进行了全面分析，并将本来互不相干的塞贝克系数和帕尔帖系数之间建立了联系。汤姆逊认为，在绝对零度时，帕尔帖系数与塞贝克系数之间存在简单的倍数关系。在此基础上，他又从理论上预言了一种新的温差电效应，即当电流在温度不均匀的导体中流过时，导体除产生不可逆的焦耳热之外，还要吸收或放出一定的热量（称为汤姆孙热）。或者反过来，当一根金属棒的两端温度不同时，金属棒两端会形成电势差。这一现象后叫汤姆孙效应（Thomson effect），成为继塞贝克效应和帕尔帖效应之后的第三个热电效应（thermoelectric effect）。 汤姆逊效应是导体两端有温差时产生电势的现象，帕尔帖效应是带电导体的两端产生温差（其中的一端产生热量，另一端吸收热量）的现象，两者结合起来就构成了塞贝克效应。 汤姆逊效应的物理学解释是：金属中温度不均匀时，温度高处的自由电子比温度低处的自由电子动能大。像气体一样，当温度不均匀时会产生热扩散，因此自由电子从温度高端向温度低端扩散，在低温端堆积起来，从而在导体内形成电场，在金属棒两端便形成一个电势差。这种自由电子的扩散作用一直进行到电场力对电子的作用与电子的热扩散平衡为止。 （Thomson effect），成为继塞贝克效应和帕尔帖效应之后的第三个热电效应
科学效应和现象
科学效应和现象 科学效应和现象清单
科学效应和现象详解1、射线（X-Rays）
波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。波长小于0.1埃的称超硬X射线，在0.1～1埃范围内的称硬X射线，1～10埃范围内的称软X射线。 射线具有很强的穿透力，医学上常用作透视检查，工业中用来探伤。长期受X射线辐射对人体有伤害。X射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光，故X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射作用，X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。 2、安培力（Ampere's force） 它是指磁场对电流的作用力。一段通电直导线放在磁场中，通电导线所受力的大小和导线的长度(L)、导线中的电流强度( I)、磁感应强度(B)以及电流方向和磁场方向之间的夹角（θ)的正弦成正比。安培力（F）=KLIB sinθ。 3、巴克豪森效应（Barkhausen effect） 1919年，巴克豪森发现铁的磁化过程的不连续性，铁磁性物质在外场中磁化实质上是它的磁畴存在逐渐变化的过程，与外场同向的磁畴不断扩大，不同向的磁畴逐渐减小。在磁化曲线最陡区域，磁畴的移动会出现跃变，尤其硬磁材料更是如此。 当铁受到逐渐增强的磁场作用时，它的磁化强度不是平衡地而是以微小跳跃的方式增大的。发生跳跃时，有噪声伴随着出现。如果通过扩音器把它们放大，就会听到一连串的“咔嗒”声。这就是“巴克豪森效应”。后来，当人们认识到铁是由一系列小区域组成，而在每个小区域内，所有的微小原子磁体都是同向排列的，巴克豪森效应才最后得到说明。每个独立的小区域，都是一个很强的磁体，但由于各个磁畴的磁性彼此抵消，所以普通的铁显示不出磁性。但是当这些磁畴受到一个强磁场作用时，它们会同向排列起来，于是铁便成为磁体。在同向排列的过程中，相邻的两个磁畴彼此摩擦并发生振动，噪声就是这样产生的。只有所谓“铁磁物质”具有这种磁畴结构；也就是说，这些物质具有形成强磁体的能力，其中以铁表现的最为显著。 如一个铁磁棒在一个线圈子里，当线圈电流增加时，线圈磁场增大，此时铁中的磁力线
焦耳汤姆逊效应科学原理与案例分析
电话机面板的数字化设计 魏文超机自104班201010301406 Pro-ENGINEER软件采用面向对象的统一数据库和参数化造型技术，具备概念设计、基础设计和详细设计的功能，为模具的集成制造提供了优良的平台。 1．1 设计任务 本次课程报告以如图所示电话机面板零件为对象，对其在Pro-E系统中进行三维模型的造型、和模具的设计、利用Proe-NC 完成加工仿真、运用 Deform 软件开展车削或铣削的物理仿真，获取切削力曲线。 图1－1 1.2 产品三维造型 在进行电话机面板模具设计前，首先要利用Pro-E系统下的【零件】模块对电话筒下盖进行三维造型。 1、选择菜单栏中的【文件】/【新建】命令建立新的文件，在【类型】栏选择【零件】模块，在【子类型】栏选择【实体】模块，在名称输入栏输入文件名“dhjmb”,并取消【使用缺省模板】复选框的勾选，单击【确定】按钮。 设计件 上模 ↗ 浇注件 → 下模 ↘
2、在【模块】栏选择公制零件设计模板“mmns part solid ”,单击【确定】按钮。系统启动零件设计模块，如图1－2所示，并在界面顶部显示当前零件文件为“DIANHUA ”。 3、选择菜单栏中的【插入】/【拉伸】命令，出现拉伸特征选项，选择【放置】命令，单击【定义】按钮。 4、选择RIGHT 基准面为草绘平面。系统自动选择TOP 基准面为草绘视图方向参照，在方向栏设置为【顶】，单击【草绘】按钮。 5、绘制剖面特征，并标注其尺寸，将其修改为如图1－1所示。单击特征工具栏中的剖面确定按钮√，结束剖面绘制。 6、在所示拉伸高度栏输入实体拉伸高度“164”，并选择“往两侧拉伸”选项，单击按钮√。选择视图列表【标准方向】选项，结果如图1－4所示。 7、单击特征工具栏中的基准平面按钮，系统弹出基准平面提示对话框，要求先择基准平面参照。选择TOP 基准面为基准平面参照，在基准平面提示对话框 【平移】输入平移距离“2”，单击确定按钮，产生基准面DTM1。 8、选择菜单栏中的【插入】/【拉伸】命令，系统在左下方的信息提示区出现拉伸特征。单击创建拉伸剖面按钮，系统弹出剖面提示对话框，要求选择拉伸剖面草剖平面和草绘视图方向参照。选择DTM1为草绘平面。 9、接受系统默认的草绘视图方向参照。单击【草绘】按钮，接受系统默认的尺寸标注参照。单击绘制矩形按钮，绘制矩形，并将其修改为如图1-5所示。 图1－2 如图1-1
焦耳汤姆逊验证实验设计
焦耳—汤姆逊验证实验 1实验目的 焦耳汤姆逊效应指的是气体经过节流过程，从高压到低压作不可逆绝热膨胀时温度发生变化的现象。在常温下，许多气体在膨胀后温度降低，称为冷效应或正效应；温度升高时称为热效应或负效应。 本设计的主要目的是设计一套实验装置，针对氮气的焦汤系数的测定，考虑到实际工作条件的限制，本实验装置的测定参数范围为：0-1.25MPa，20-400℃。 2 实验装置 2.1实验系统的设计 本实验系统主要有以下几部分组成：供气系统，包括气源以及供气气路；节流实验台；测量系统，包括压力、温度的测量；控制系统，包括由加热器两端的温差来调控冷却器中的冷却工质的循环。 图1给出了试验系统示意图。 图1试验系统示意图
图2氮气的热力过程曲线 图2氮气循环P-v图 2.2试验供气系统 2.2.1气源 气源的提供包括储气罐以及压缩机以及回收装置组成。 根据本实验要求，考虑到压缩气体的小时流量，设计本实验根据JB/T 8867-2000选择的储气罐容积为23 m，工作压力为1.25Mp，储气罐的材料为碳钢，所以该储气罐的型号为C—2/1.25。储气罐的基本参数在表1中给出。 表1储气罐的基本参数 该压缩机能够提供5MPa的压力，同时，该系统还设计有氮气的回收系统可以使气体损失减到最小。 图1给出了系统的示意图中，经节流阀后的氮气，先进入集气箱，然后经冷却器恢复到加热器加热前的温度，进入压缩机升压，最后进入储气罐，这样就可以保证氮气的稳定循环流动。
2.2.2供气管路 压缩机与实验台之间的管路设有储气罐和旁路组成的压力调节系统，考虑到实验中气体一般处于高压状态，所以我们选择了铸铁作为管材管径为100mm。通过调节旁路阀门可以调节工质气流进入试验台的压力与流量。 2.3 实验段 实验段主要包括：加热通道、节流通道两个部分。 工质进入实验段后，经热电阻的加热到一定温度时，后通过节流段进行节流过程，最后，工质从试验台出口后进行回收。 2.3.1加热通道 本实验要求测温范围为20-400℃，综合考虑到加热的充分性及温度调节的灵敏性，决定采用型号为QLF-9050A的电加热可调恒温箱。 该恒温箱控温范围为100-400℃，温度波动±1℃，采用自适应控温技术进行温度控制，设定温度后，仪表自行控制加热功率，并显示加热状态，控温精确且稳定。若超温则启动报警装置并自动切断加热电源。恒温箱由镀锌板构成，箱体内部与外壳间以玻璃纤维作保温层材料，减少了热量外传。置于箱体内部壁面的镍铬合金电加热器对来流进行加热，内部设置的专用风机可以使气体受热均匀。箱门具备大视角观察玻璃窗，便于用户观察。 2.3.2阀门 节流阀要能满足节范围大，流量一压差变化平滑，内、外泄漏量小，调节力矩小，动作灵敏等特点同时又要能够在一定的高温下工作，根据上述因素，选用L21W-40P型节流阀，该阀能够在4MPa 的压力下工作，同时本实验还采用了电磁阀方便自动控制系统的调节。 2.4实台测量系统 根据实验台的结构以及试验的需要，实验数据采集包括4个测量系统：压力测量系统、温度测量系统、流量测量系统。 2.4.1压力测量 在实验台进、出口布置总压探针，压力引压管引出，然后接入压力传感器进行测量。总压探针布置位置在图给出 试验中所采用压力传感器为3051T型罗斯蒙特压力传感器。 罗斯蒙特压力变送器精度为0.075%，具有设计小巧、坚固而质轻，易于安装等优点。该传感器在工作时高、低压侧的隔离膜片和灌充液将过程压力传递给灌充液，接着灌充液将压力传递到传感器中心的传感膜片上。传感膜片和电容极板之间电容的差值被转换为相应的电流，电压或数字HART(高速可寻址远程发送器数据公路)输出信号。 2.4.2温度测量 本实验台在节流部分的进、出口布置了热电偶。温度计采用镍铬—康铜热电偶，该热电偶的
热电效应
热电效应 概述 Thermoelectric Effect 所谓的热电效应，是当受热物体中的电子(洞)，因随着温度梯度由高温区往低温区移动时，所产生电流或电荷堆积的一种现象。而这个效应的大小，则是用称为thermopower(Q)的参数来测量，其定义为 Q=E/-dT(E为因电荷堆积产生的电场，dT则是温度梯度)。 自然界热电效应明显的物质 明矾石Alunite六方晶系KAl3(OH)6(SO4)2为含氢氧根的钾，钠，铝硫酸盐矿物，其解理面呈珍珠光泽，其余的面呈玻璃光泽。硬度3.5~4，条痕白色，比重2.58~2.75，有灰，白，稍黄，稍红等颜色.具强烈的热电效应，不溶于水，几乎不溶于盐酸，硝酸，氢氟酸和氨水等，但能溶于强碱及硫酸或高氯酸.明矾石为不规则矿床及矿脉，大屯山火山群之明矾石成细粒结晶而与石英，蛋白石及粘土矿物共生，有些成脉状，有些交代安山岩中之基质及结晶.金瓜石之明矾石，在矿床及变质围岩中呈粒状或鳞片状产出。为明矾及硫酸钾的来源，另可提炼铝及造纸，食品加工，净水剂，染料等用途.空气负离子技术。 选用具有明显的热电效应的稀有矿物石为原料，加入到墙体材料中，在与空气接触中，可发生极化，并向外放电，起到净化室内空气的作用。 生物的热电效应 美国科学家发现，鲨鱼鼻子里的一种胶体能把海水温度的变化转换成电信号，传送给神经细胞，使鲨鱼能够感知细微的温度变化，从而准确地找到食物____科学家猜测，其他动物体内也可能存在类似的胶体.这种因温差而产生电流的性质与半导体材料的热电效应类似，人工合成这种胶体，有望在微电子工业领域获得应用。 美国旧金山大学的一位科学家在1月30日出版的英国《自然》杂志上报告说，他从鲨鱼鼻子的皮肤小孔里提取了一种与普通明胶相似的胶体，发现它对温度非常敏感，0.1摄氏度的温度变化都会使它产生明显的电压变化。 鲨鱼鼻子的皮肤小孔布满了对电流非常敏感的神经细胞.海水的温度变化使胶体内产生电流，刺激神经，使鲨鱼感知到温度差异.科学家认为，借助这种胶体，鲨鱼能感知到0.001摄氏度的温度变化，这有利于它们在海水中觅食。 哺乳动物靠细胞表面的离子通道感知温度：外界温度变化导致带电的离子进出通道，产生电流，刺激神经，从而使动物感知冷暖.与哺乳动物的这种方式不同，鲨鱼利用胶体，不需要离子通道也能感知温度变化。 热电效应的应用 热电制冷又称作温差电制冷，或半导体制冷，它是利用热电效应（即帕米尔效应）的一种制冷方法。 1834年法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝，在将两根铋丝分别接到直流电源的正负极
焦耳—汤姆逊阀制冷原理
焦耳—汤姆逊阀制冷原理 节流膨胀（Throttling Expansion）也叫焦耳—汤姆逊膨胀，即较高压力下的流体（气或液）经多孔塞（或节流阀）向较低压力方向绝热膨胀过程。 1852年，焦耳和汤姆逊设计了一个节流膨胀实验，使温度为T1的气体在一个绝热的圆筒中由给定的高压p1经过多孔塞(如棉花、软木塞等)缓慢地向低压p2膨胀。多孔塞两边的压差维持恒定。膨胀达稳态后，测量膨胀后气体的温度T2。他们发现，在通常的温度T1下，许多气体(氢和氦除外)经节流膨胀后都变冷(T2 理想气体节流前后温度不变。对于实际气体，其比焓是温度和压力的函数，即比焓受温度和压力的共同影响，又节流过程焓值不变，则压力降低，温度就会变化。 焦耳-汤姆逊（开尔文）系数可以理解为在等焓变化的节流膨胀中（或是焦耳-汤姆逊作用下）温度随压力变化的速率。 μJT的国际单位是K/Pa，通常用°C/bar。 当μJ.T是正数是，则气体降温，反之则升温。大气压下焦耳汤姆逊效应中氦气和氢气通常为升温性质的气体，而大多数气体则是降温，对于理想气体焦耳汤姆逊系数为零，在焦耳汤姆逊效应中既不升温也不降温。 不同气体在大气压下的焦耳汤姆逊系数 气体在绝热节流时，节流前后的比焓值不变。这是节流过程的主要特征。由于节流时气流内部存在摩擦阻力损耗，所以它是一个典型的不可逆过程，节流后的熵必定增大。 焦耳汤姆逊阀是利用焦耳－汤姆逊效应制成的阀门，简称J-T阀，用来实现降温，多用于天然气的液化工艺中，外形与截止阀无异，只 节流膨胀原理 高压气体经过小孔或阀门受一定阻碍后向低压膨胀的过程。 1852年，焦耳和汤姆逊设计了一个节流膨胀实验，使温度为T1的气体在一个绝热的圆筒中由给定的高压p1经过多孔塞(如棉花、软木塞等)缓慢地向低压p2膨胀。多孔塞两边的压差维持恒定。膨胀达稳态后，测量膨胀后气体的温度T2。他们发现，在通常的温度T1下，许多气体(氢和氦除外)经节流膨胀后都变冷(T2 第二章热力学第一定律 First Law of Thermodynamics §2.1 热力学基本概念 一、系统(体系) system和环境(外界) surroundings/ambience 隔离(孤立)系统isolated system 敞开(开放)系统open system 封闭系统closed system 二、状态state和状态函数state function 性质：广度或容量性质(广度量) extensive/capacity properties 强度性质(强度量) intensive properties 热力学平衡thermodynamical equilibrium： 热平衡(单一温度) thermal … 力平衡(单一压力) mechanical … 相平衡phase … 化学平衡chemical … 状态函数和状态函数法 三、过程process和途径path 单纯pVT变化、相变化、化学变化 恒温(T=T =定值) isothermal、恒压(p=p ex=定值) isobaric、恒 ex 容(V=定值) isochoric、绝热(Q=0) adiabatic、循环(终态=始态) cyclic、可逆reversible 四、热 heat —Q 和功 work —W 单位：J 都是过程函数，而非状态函数 体积功(膨胀功/无用功)，非体积功(非膨胀功/有用功/其它功) 体积功的计算： δW = －p ex dV 负号:系统对外做功 (P41)例:300K ，2mol 理想气体经三种不同的途径从始态150kPa 等温膨胀到终态50kPa ，求各途径的体积功。 1) 反抗50kPa 恒外压一次膨胀到终态； 2) 先反抗100kPa 恒外压膨胀到中间态100kPa ，再反抗50kPa 恒外压膨胀到终态； 3) 等温可逆膨胀到终态。 可逆过程：以无限小的变化 进行，由一连串无限接近于 平衡的状态所构成；无限 慢；无摩擦；理想、经济、 效率最高(从能量角度)；每 时每刻外压等于系统的内 压；系统和环境可同时复原 气缸 p ex W = －∫p ex dV ● 向真空膨胀(自由膨胀) ● 恒容过程 ● 反抗恒外压膨胀 ● 理想气体等温可逆膨胀 *10.10 焦耳-汤姆逊实验 真实气体的内能 一、焦耳实验 1807年,盖-吕萨克曾经作过确定气体内能的实验,到1845年焦耳又更精确地重复作了类似的实验,两次实验得到了同样的结果.焦耳 的实验如图10.17所示.容器A 内充满被压缩的气体,B 内 为真空,A 、B 用活门C 隔开,整个装置浸入一个用绝热材料 包起来的盛水容器中.将活门打开后,气体将充满整个容 器,这里气体所进行的过程叫自由膨胀过程: 所谓"自由" 是指气体向真空膨胀时不受阻碍作用.焦耳测量了气体膨 胀前后气体和水的平衡温度,发现没有变化.这个结果一 方面说明了膨胀前后气体的温度没有改变,另外也说明水 和气体没有发生热量交换,即气体进行的是绝热自由膨胀 过程. 气体向真空自由膨胀过程中不受外界阻力,所以外界不对气体作功.虽然,在膨胀过程中,后进入B 中的气体将对先进入B 的气体作功.但这功是系统(即气体)内部各部分之间所作的,而不是外界对系统(气体)作的.又由于和外界无热量交换,所以在此过程中A=0，Q=0,由热力学第一定律知,气体的内能保持不变,即 21U U 在这个实验中,气体膨胀前后体积虽发生了变化,温度却未变,而上式又表明,态函数内能未变,这说明气体的内能仅是温度的函数,与体积无关. 二、焦耳-汤姆逊实验 焦耳实验是比较粗糙的,因为水的热容量比气体的热容量大得多,体积膨胀所产生的微小温度变化所引起的周围水 温的变化是很难精确测定的.1852年 焦耳和汤姆逊(即开尔文)又用另外的 方法研究气体的内能,这就是焦耳-汤 姆逊实验.其主要装置如图10.18所示. 在一个绝热良好的管子L 中,装置一个 由多孔物质(如棉絮一类东西)作成的 多孔塞H,使气体不容易很快通过,从而 使多孔塞两边的气体保持一定的压强 差.实验时气体不断地从高压一边经多 孔塞流向低压一边,并使气体保持稳定流动状态,即保持高压边的压强为P 1,低压 实验一 焦耳—汤姆逊节流效应测试 一、实验目的 1、 用氮气在不同压力下节流后的温度变化，测量焦耳一汤姆逊积分节流效应； 2、 了解气体节流的基本原理和物理实质； 3、 熟悉正确操作设备和使用测量仪器。 二、实验原理 J -T 效应，就是在没有热量传入与输出和不对外作功的情况下，带压气体节流（气体从高压到低压）时所产生的温度变化。我们称这种效应为J -T 积分效应（当节流时压力降很大）和J -T 微分效应（无限小压力变化）。 利用稳定流动能量方程式来表示节流前后流体各状态参数关系： )()22()(122 12 212z z A g C g C A h h w q -+-+-=- 因节流过程是绝热的，q =0，又不对外作功w =0。 宏观的动能和势能可忽略，所以)22( 2 122g C g C A -和)(12z z A -都等于零。结果得h 1=h 2，所以节流是一等焓过程。 以节流过程中温度随压力变化率来表示节流效应，其微分式为：h h P T ??? ????=μ， μh 称为焦耳－汤姆逊效应，又称微分节流效应。由热力学基本关系式导出μh 与节流前后气体状态参数（P 、V 、T ）关系为： p P h h c V T V T P T -??? ????= ??? ????=μ 对于理想气体T V P R T V P ==??? ????所以μh =0，温度不变，T 1=T 2。 实际气体的节流温度变化视V T V T P -??? ????值而定。 当0>-??? ????V T V T P ，μh >0，节流效应是正的，节流后温度降低，T 1>T 2； 当0=-??? ????V T V T P ，μh ＝0，节流效应是零，节流后温度不变，T 1＝T 2； J-T阀就是焦耳-汤姆逊节流膨胀阀。 焦耳-汤姆逊节流膨胀原理简单的说就是加压空气经过节流膨胀后温度会下降。 焦耳—汤姆逊阀制冷原理 节流膨胀（Throttling Expansion）也叫焦耳—汤姆逊膨胀，即较高压力下的流体（气或液）经多孔塞（或节流阀）向较低压力方向绝热膨胀过程。 1852年，焦耳和汤姆逊设计了一个节流膨胀实验，使温度为T1的气体在一个绝热的圆筒中由给定的高压p1经过多孔塞(如棉花、软木塞等)缓慢地向低压p2膨胀。多孔塞两边的压差维持恒定。膨胀达稳态后，测量膨胀后气体的温度T2。他们发现，在通常的温度T1下，许多气体(氢和氦除外)经节流膨胀后都变冷(T2 温差发电 温差发电 半导体材料具有较高的热电势可以成功地用来做成小型热电制冷器。图1示出N型半导体和P型半导体构成的热电偶制冷元件。用铜板和铜导线将N型半导体和P型半导体连接成一个回路，铜板和铜导线只起导电的作用。此时，一个接点变热，一个接点变冷。如果电流方向反向，那么结点处的冷热作用互易。 热电制冷器的产冷量一般很小，所以不宜大规模和大制冷量使用。但由于它的灵活性强，简单方便冷热切换容易，非常适宜于微型制冷领域或有特殊要求的用冷场所。 热电制冷的理论基础是固体的热电效应，在无外磁场存在时，它包括五个效应，导热、焦耳热损失、西伯克(Seebeck)效应、帕尔帖(Peltire)效应和汤姆逊(Thomson)效应。 一般的冷气与冰箱运用氟氯化物当冷媒，造成臭氧层的被破坏.无冷媒冰箱(冷气)因而是环境保护的重要因素.利用半导体之热电效应，可制造一个无冷媒的冰箱。 这种发电方法是将热能直接转变成电能，其转变效率受热力学第二定律即柯诺特效率(Carnotefficiency)的限制.早在1822年西伯即已发现，因而热电效应又叫西伯效应(Seebeckeffect)。 编辑本段热电第三效应——汤姆逊效应 威廉·汤姆逊1824年生于爱尔兰，父亲詹姆士是贝尔法斯特皇家学院的数学教授，后因任教格拉斯哥大学，在威廉8岁那年全家迁往苏格兰的格拉斯哥。汤姆逊十岁便入读格拉斯哥大学(你不必惊讶，在那个时代，爱尔兰的大学会取录最有才华的小学生)，约在14岁开始学习大学程度的课程，15岁时凭一篇题为“地球形状”的文章获得大学的金奖章。汤姆逊后来到了剑桥大学学习，并以全年级第2名的成绩毕业。他毕业后到了巴黎，在勒尼奥的指导下进行了一年实验研究。1846年，汤姆逊再回到格拉斯哥大学担任自然哲学(即现在的物理学) 教授，直到1899年退休为止。 汤姆逊在格拉斯哥大学创建了第一所现代物理实验室；24岁时发表一部热力学专著，建立温度的“绝对热力学温标”；27岁时发表《热力学理论》一书，建立热力学第二定律，使其成为物理学基本定律；与焦耳共同发现气体扩散时的焦耳－汤姆逊效应；历经9年建立欧美之间永久大西洋海底电缆，由此获得“开尔文勋爵”的贵族称号。节流膨胀原理
热力学第一定律
大学物理讲义(第10章气体动理论)第十节
焦耳—汤姆逊节流效应测试
J-T阀的原理
温差发电汤姆逊效应