Question

13．熱電偶是工業上最常用的溫度檢測元件之一，熱電偶工作原理是基于賽貝克（seeback）效應，其優點是測量精度高、測量范圍廣、構造簡單、使用方便等．
熱電偶式溫度計的原理如圖所示，兩種不同的導體（如鉑、鎳）各取一端接在一起作為熱點（J₁點）放在高溫處，另一端作為冷點（J₂點）放在低溫處，在低溫處的A、B兩點之間就會存在一定的電壓，這就是熱電偶．已知熱電偶的電壓與J₁、J₂兩點間的溫度差成正比，當熱、冷兩點間的溫度差為100℃時，產生的電壓為1.5mV．若已知冷點J₂的溫度，就可以通過接在A、B兩點間電壓表的讀數確定熱點J₁的溫度．
請回答下面問題：
（1）熱電偶的電壓與冷、熱兩點間的溫度差有關（選填“溫度”或“溫度差”）．
（2）熱電偶實際上是一個電源，它的電能是由內（熱）能轉化而來．
（3）當熱、冷熱兩點間的溫度差是800℃時，產生的電壓為12mV時；若此時低溫處溫度為20℃，高溫處的溫度820℃．

Answer 1

分析 （1）根據文中的內容分析；
（2）結合題干中的描述，看這一電源在工作時消耗了什么能，獲得了什么能，并做出判斷；
（3）根據“熱電偶的電壓與J₁、J₂兩點間的溫度差成正比”計算爐內對應的溫度．

解答 解：（1）由題文可知：熱電偶的電壓與J₁、J₂兩點間的溫度差成正比；
（2）由題意可知，把銅絲和鐵絲的一個連接點放在盛有冰水混合物的容器里保持低溫，另一個連接點放在火焰上加熱，才會產生“熱電流”，因此，熱電偶電源工作時將內能轉化為電能；
（3）因為熱電偶的電壓與J₁、J₂兩點間的溫度差成正比，設高溫處溫度為t，所以$\frac{1.5mV}{12mV}=\frac{100℃}{t-20℃}$，解得t=820℃，此時的溫度差為820℃-20℃=800℃．
故答案為：（1）溫度差；（2）內（熱）；（3）800；820．

點評 認真閱讀材料，能從中找出相關的信息，是正確回答問題的關鍵．要知道熱電偶電源的能量轉化，以及產生熱電流的條件，這是我們掌握的重點．