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Efeito Peltier

1834
  • Jean Charles Athanase Peltier
Resfriador termoelétrico demonstrando o efeito Peltier em um ambiente de laboratório vintage.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

O efeito Peltier é a presença de aquecimento ou resfriamento em uma junção eletrificada de dois condutores diferentes. Quando uma corrente contínua flui através de uma junção entre dois materiais diferentes, o calor é emitido ou absorvido na junção, dependendo da direção da corrente. A taxa de transferência de calor é proporcional à corrente ([latex]Q = Pi cdot I[/latex]).

O efeito Peltier é o termodinâmica o inverso do Efeito SeebeckOcorre quando uma corrente externa é forçada através de uma junção de dois materiais termoelétricos, como um semicondutor do tipo n e um do tipo p. A corrente força os portadores de carga (elétrons no tipo n, lacunas no tipo p) a atravessarem a junção. Para isso, os portadores devem ganhar ou perder energia para se adequarem aos níveis de energia do próximo material.

Se os portadores de carga se movem para um estado de energia média mais alto no segundo material, eles devem absorver energia do ambiente, fazendo com que a junção esfrie. Por outro lado, se eles se movem para um estado de energia mais baixo, liberam o excesso de energia na forma de calor, aquecendo a junção. A quantidade de calor absorvida ou liberada é quantificada pelo coeficiente Peltier (π). Um dispositivo Peltier típico consiste em muitas dessas junções pn conectadas eletricamente em série e termicamente em paralelo, criando um lado frio e um lado quente. O calor é bombeado do lado frio para o lado quente, de onde deve ser dissipado, tornando os dispositivos Peltier bombas de calor de estado sólido.

UNESCO Nomenclature: 2211
Física do estado sólido

Tipo

Efeito físico

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • a descoberta do Seebeck efeito (1821)
  • Compreensão de circuitos e junções elétricas
  • avanços na ciência dos materiais para criar condutores diferentes

Aplicações

  • refrigeradores termoelétricos (TECs) ou refrigeradores Peltier
  • Refrigeradores portáteis e coolers para carros
  • Controle preciso de temperatura para instrumentos científicos e lasers
  • termocicladores para amplificação de DNA (PCR)
  • Resfriamento localizado de componentes eletrônicos como CPUs

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • silent, vibration-free air conditioning systems for buildings
  • localized cooling systems embedded directly into cpu dies
  • temperature-controlled shipping containers for sensitive medical supplies
  • rapid heating/cooling devices for food preparation
  • vestível personal climate control systems (heated/cooled jackets)
  • solid-state dehumidifiers
  • on-demand cooling for beverage dispensers
  • thermal management for high-power batteries in electric vehicles
  • active cooling for high-resolution digital camera sensors
  • miniature cryocoolers for scientific detectors
Related to: Peltier effect, thermoelectric cooling, Peltier cooler, solid-state refrigeration, TEC, heat bombearAquecimento Joule, coeficiente Peltier, junção semicondutora, gerenciamento térmico.

Contexto histórico

Efeito Peltier

1831
1831
1833
1834
1836
1839-01-01
1842
1831
1831
1832
1834
1835
1838
1841
1845

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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