III. Thermodynamique des processus irréversibles
107
Il existe des tables donnant les valeurs des coefficients thermoélectriques pour
tous les matériaux connus.
- L'effet Peltier
Supposons maintenant qu'il n'existe aucun gradient de température dans un
conducteur, mais que l'on fasse passer un courant électrique dans le système. Il
apparaît cependant une densité de courant d'énergie Ju donnée par l'équation (5)
qui se réduit à
-
-
LuE -
-
Ju =LuEFE =--JE =TdE
LEE
(12)
où nous avons fait usage du coefficient thermoélectrique défini précédemment.
Cette expression montre que l'apparition d'une densité de courant électrique est
accompagnée de l'apparition d'une densité de courant d'énergie (ici calorifique).
Cet effet s'appelle l'effet Peltier.
Si nous considérons un système équivalent à celui que nous avons imaginé pour le
thermocouple, il apparaît entre les deux soudures une différence dans les densités
de courant d'énergie calorifique, donnée par
(13)
où ll est le coefficient Peltier. Ce dernier résultat montre qu'il est possible de refroidir une soudure par rapport à l'autre.
- L 'effet Thomson
C'est l'effet calorifique qui accompagne un courant électrique, lorsqu'il existe un
gradient de température. Cet effet est différent de l'effet Joule qui se produit dans
un milieu isotherme. L'étude des phénomènes à « 1 flux» nous a permis
d'identifier certains coefficients phénoménologiques:
Ju =-Lu~ grad(T)=-Àgrad(T)
T
-
LEE
LEE -
-
JE =--grad( T
T
(14)
(15)
où les quantités )., et a sont respectivement la conductivité thermique et la conductivité électrique accessibles expérimentalement.
Pour identifier les différents coefficients phénoménologiques LJJ intervenant dans
les équations linéaires (5) et (6), nous utilisons le fait que ces relations fonctionnent dans toutes les circonstances. Ainsi, si l'on considère une situation dans laquelle il n'existe pas de courant électrique, on trouve alors, en faisant JE= 0 dans
l'équation ( 6)
Lu: grad(T)=LEEgrad( T
Puis, en insérant ce résultat dans l'équation (5), on trouve
(16)
107
Il existe des tables donnant les valeurs des coefficients thermoélectriques pour
tous les matériaux connus.
- L'effet Peltier
Supposons maintenant qu'il n'existe aucun gradient de température dans un
conducteur, mais que l'on fasse passer un courant électrique dans le système. Il
apparaît cependant une densité de courant d'énergie Ju donnée par l'équation (5)
qui se réduit à
-
-
LuE -
-
Ju =LuEFE =--JE =TdE
LEE
(12)
où nous avons fait usage du coefficient thermoélectrique défini précédemment.
Cette expression montre que l'apparition d'une densité de courant électrique est
accompagnée de l'apparition d'une densité de courant d'énergie (ici calorifique).
Cet effet s'appelle l'effet Peltier.
Si nous considérons un système équivalent à celui que nous avons imaginé pour le
thermocouple, il apparaît entre les deux soudures une différence dans les densités
de courant d'énergie calorifique, donnée par
(13)
où ll est le coefficient Peltier. Ce dernier résultat montre qu'il est possible de refroidir une soudure par rapport à l'autre.
- L 'effet Thomson
C'est l'effet calorifique qui accompagne un courant électrique, lorsqu'il existe un
gradient de température. Cet effet est différent de l'effet Joule qui se produit dans
un milieu isotherme. L'étude des phénomènes à « 1 flux» nous a permis
d'identifier certains coefficients phénoménologiques:
Ju =-Lu~ grad(T)=-Àgrad(T)
T
-
LEE
LEE -
-
JE =--grad( T
T
(14)
(15)
où les quantités )., et a sont respectivement la conductivité thermique et la conductivité électrique accessibles expérimentalement.
Pour identifier les différents coefficients phénoménologiques LJJ intervenant dans
les équations linéaires (5) et (6), nous utilisons le fait que ces relations fonctionnent dans toutes les circonstances. Ainsi, si l'on considère une situation dans laquelle il n'existe pas de courant électrique, on trouve alors, en faisant JE= 0 dans
l'équation ( 6)
Lu: grad(T)=LEEgrad( T
Puis, en insérant ce résultat dans l'équation (5), on trouve
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