Quiero saber cómo un generador termoeléctrico genera electricidad. Sé que convierte el 'flujo de calor' en electricidad. Pero algunas personas dicen que consume calor y lo convierte en electricidad. El resto del calor se disipa a través del otro lado. ¿Cuál es verdad?
Convierte algo (una pequeña fracción) del flujo de calor en electricidad. Absorbe X cantidad de calor del lado caliente y rechaza la cantidad X-delta del lado frío. La tensión de salida está relacionada con la diferencia de temperatura entre los lados caliente y frío. La corriente de salida está relacionada con delta, la diferencia de flujo de calor.
Debido a que los dispositivos actuales son muy ineficientes, sin tomar medidas muy cuidadosas, las medidas que están más allá de la mayoría de los aficionados a hacer con precisión, sería fácil concluir que no consume ningún calor. X-delta es muy similar en magnitud a X. ¡Una pequeña diferencia entre dos grandes mediciones ha sido la pesadilla de los experimentadores desde la antigüedad!
Entonces, las personas que dicen "convierte el flujo de calor en electricidad", o "convierte el calor en electricidad", son correctas, hasta una aproximación de mano ondulada. Necesita ambos.
Toma parte del flujo de calor y genera electricidad a partir de él.
Sin embargo, debe haber un flujo de calor; de lo contrario, tendría una máquina de movimiento perpetuo del segundo tipo , y eso es imposible.
Esto parece ser realmente una pregunta física sobre los motores térmicos. Todo lo que convierte la energía de una diferencia de calor en otra forma es un motor térmico. En este caso, aparentemente estás preguntando acerca de una de las formas de convertir una diferencia de calor en un potencial eléctrico directamente. Lo que la salida es (potencia eléctrica, eje giratorio, etc.) no hace ninguna diferencia. Cuando la entrada es una diferencia de calor, tienes un motor térmico.
Los motores térmicos están limitados por la eficiencia de Carnot :
Efficiency = (T hot - T cold ) / T hot
Las temperaturas deben estar en una escala lineal absoluta, como grados Kelvin.
Por ejemplo, para extraer energía de los reservorios de agua hirviendo (373 ° K) y agua helada (273 ° K), lo mejor que puede hacer es lograr un 27% de eficiencia. Esto significa que si tuviera que extraer 10 W de esta configuración con un motor de calor perfecto teórico, en realidad habría 37 W de calor que fluye desde el depósito caliente al depósito frío.
Esta física básica se aplica también a los motores térmicos con salida eléctrica, como los termopares y los generadores termoiónicos. La principal diferencia es que los motores de calor real no lograrán el 100% de la posible eficiencia de Carnot. En un termistor, por ejemplo, hay un flujo de calor significativo a lo largo de cada cable que no se convierte en un potencial eléctrico. El gradiente de calor a lo largo del cable produce el potencial eléctrico, pero también proporciona una ruta de fuga de calor.
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