Ph 08

Versuche

Thermoelement

Nach Aufnahmen von T. Hemmert, Uni Würzburg

Zwischen zwei unterschiedlichen eng zusammengefügten (gequetschten oder gelöteten) Metallen entsteht eine Spannung, die von der Temperatur der Verbindungsstelle abhängt. Fügt man zwei verschiedene Metalle wie gezeichnet durch zwei Lötstellen zueinander und schließt sie an ein Voltmeter an, so ergibt sich eine zum Temperaturunterschied der beiden Lötstellen direkt proportionale Spannung.

In unserem Beispiel von Kupfer und Konstantan ergibt der Temperaturunterschied von 100°C zwischen den Normpunkten der Celsius-Skala (Siedepunkt und Gefrierpunkt von Wasser) eine Thermospannung von 4,1 mV.
Thermoelemente werden zur elektrischen Temperaturmessung eingesetzt, indem eine Lötstelle im Inneren des Thermometers auf bekannter Temperatur gehalten wird und die andere Lötstelle in einem sogenannten Thermofühler steckt.

Aufgabe:
Welche Temperatur hat die Lötstelle im Thermofühler, wenn die andere Lötstelle des Kupfer-Konstantan-Elements im Thermometerinneren auf 20,0°C gehalten wird und das Voltmeter + 0,35 mV anzeigt? Es wird eine linearer Zusammenhang zwischen Spannung und Temperaturdifferenz angenommen.

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