7 • Formalisme avancé
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7.1 Thermodynamique
des processus irréversibles
fermé comme indiqué sur la figure 7.4. Les plaques de cuivre correspondent aux jonctions où va s’effectuer le transfert de chaleur avec l’extérieur.
Sur la figure 7.4, le courant électrique part de la pile et traverse la première jonction constituée entre une plaque de cuivre et le premier bras
semi-conducteur. Compte tenu de [7.21], si le semi-conducteur a été
bien choisi, de la chaleur est cédée à l’environnement. Parvenant à la
seconde plaque de cuivre, le transfert de chaleur est inversé car la jonction est inverse à la première : on y a donc une production de froid. Parvenant à la jonction avec le second semi-conducteur dont les propriétés
sont opposées à celles du premier semi-conducteur, on a à nouveau une
jonction qui absorbe de la chaleur de l’environnement et produit donc
du froid. À la troisième jonction à la sortie de ce second bras, cette fois
de la chaleur sera cédée à l’environnement. Grâce à cette configuration,
avec quatre jonctions parcourues par un même courant et disposant de
deux semi-conducteurs dont les coefficients de Seebeck ont des signes
opposés, il est possible de créer facilement un point froid et un point
chaud et de créer ainsi un système de production du froid.
Figure 7.4 – Module Peltier comprenant deux semi-conducteurs différents
et un métal.
Plaque de cuivre
Semi-conducteur
Semi-conducteur
Plaque de cuivre
Chaleur
Chaleur
Chaleur
Courant I
I = e J N