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CHIMICA sperimentale

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Peltier e il Pricipio di reciprocitą

Post n°309 pubblicato il 03 Marzo 2015 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

Se c'è una persona che ti sta antipatica... puoi star certo che anche tu lo sarai per lei!
Poco ma sicuro!
Questo è uno dei risvolti del Principio di reciprocità, che vale in tantissimi campi, dalla fisica alla sociologia, come si è visto.
La sociologia la abbandono immediatamente, preferisco applicare il principio ad una scienza sperimentale che ho più sottomano.
Naturalmente questo principio non vale sempre: se dò corrente ad una lampadina essa emetterà luce, ma se le fornisco luce essa non emetterà corrente! E così via...

Ho voluto verificare questo semplice discorso:

- se applico una potenza (volt x ampere) ad una cella di Peltier, questa da un lato si raffredda e dall'altro si riscalda (è costruita apposta per questo!).

- se viceversa raffreddo un lato della medesima e l'altro lo riscaldo, dalla cella uscirà potenza?

Il principio di reciprocità dice decisamente di sì... andiamo a verificare, anche se sappiamo già la risposta.

A questo link avevo già trattato della cella di Peltier, avevo fornito potenza ed essa mi raffreddava il becher d'acqua.
In quell'esperimento la corrente di alimentazione era 4 A su 13 V, quindi la bellezza di una cinquantina di Watt per avere un pessimo rendimento del 5%; questo perchè l'esperimento era solo dimostrativo e non strutturato in modo da curare al massimo le dispersioni termiche, quelle volute e quelle non volute.
Curando questi particolari il rendimento si triplica, ma in ogni caso rimane basso ed è per questo motivo che le Peltier vengono usate solo in quei rari casi dove la potenza assorbita (e quindi il costo) non è un problema.
Ma facendo lavorare una cella al contrario quale sarà il rendimento? Anche qui sicuramente pessimo, ma quanto pessimo?

Ho preso la solita cella, già assemblata da una parte con il radiatore in alluminio e dall'altra con il radiatore in rame per poter asportare (o in questo caso fornire) calore alle due superfici.
Ho fatto in modo che il delta T° tra i due lati fosse circa un centinaio di gradi e ho misurato l'uscita in tensione e corrente.

In questa brutta fotografia, ecco l'accrocco che accende un LED:

 

Peltier inverso

Tutto qui? Purtroppo sì, tutto qui.

A vuoto (zero Ampere sul carico) la tensione è circa due volt e mezzo e la corrente di cortocircuito  (zero Volt sul carico) è poco più di un Ampere... un rendimento veramente da schifo.
C'è da dire a sua discolpa (della cella) che è stata costruita per lavorare "dritta", non "rovescia"! In questo non possiamo darle torto, lei ci mette un pochino di impegno, ma alla fine fa quello che può.

Ecco dimostrato un caso di principio di reciprocità, diciamo così, molto anisotropo: in un senso funziona decentemente bene mentre in senso opposto molto molto meno.
Trasposto il concetto in senso sociologico, è come dire che se qualcuno mi è molto simpatico, magari a quel qualcuno io lo sono assai di meno... vabbè, accontentiamoci, in fin dei conti tutta la vita è anisotropa.

 
 
 
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