Найти, на сколько повысится температура воды к моменту, когда весь лёд растает.
H1
Термопара изготавливается точечной сваркой одной пары концов двух проводов, изготовленных из разных металлов.
Если температура в сварном соединении $T_A$ отличается от общей температуры $T_B$ свободных концов, то между этими свободными концами возникает разность потенциалов $V_{AB}$, величина разности потенциалов пропорциональна разности
температур (так называемый $\textit{эффект Зеебека}$):
\begin{equation}
V_{AB} = S_{AB}(T_A - T_B),
\end{equation}
где $S_{AB}$ - так называемый коэффициент Зеебека, зависящий от материалов, используемых для проводов.
В описанной схеме также имеет место еще одно термоэлектрическое явление, известное как $\textit{эффект Пельтье}$. Если электрический ток протекает через спай двух разных проводников, то в зависимости от направлении тока в этом месте контакта будет выделяться или поглощаться тепло. Скорость, с которой выделяется или поглощается тепло, прямо пропорциональна току $I$, протекающему через спай:
\begin{equation}
P_A = \Pi_AI,
\end{equation}
где $\Pi_A$ - коэффициент Пельтье. Его численное значение зависит от металлов, образующих соединение. Этот коэффициент связан с коэффициентом Зеебека соотношением
\begin{equation}
\Pi_A = S_{AB}T_A,
\end{equation}
где $T_A$ - температура места контакта. При решении задачи необходимо принимать во внимание оба эффекта.
В качестве альтернативы приведённым выше соображениям и формулам, задачу можно решить, рассматривая термопару как тепловой двигатель, который использует воздух комнатной температуры и лед нулевой температуры в качестве нагревателя и охладителя.