ZT - figura de mérito
ZT – figura de mérito (índice de qualidade ZT) – uma medida das propriedades termoeléctricas
O termo figura de mérito significa número de qualidade. Em termoeléctrica, é utilizado para descrever a adequação de materiais termoeléctricos para termopares e geradores termoeléctricos. Nas fórmulas correspondentes, o valor de mérito é designado por “ZT”.
Uma diferença de temperatura nas extremidades de um condutor elétrico provoca uma tensão eléctrica nesse condutor. Esta relação foi descrita pela primeira vez por Thomas Johann Seebeck. Por isso, é conhecida como o efeito Seebeck. A magnitude da tensão depende do material e da temperatura.
A relação entre a tensão eléctrica e a diferença de temperatura é o coeficiente de Seebeck:
S = U/ΔT
com:
S: Coeficiente de Seebeck
U: Tensão
ΔT: Diferença de temperatura
O efeito Seebeck é utilizado principalmente para medir temperaturas com termopares.
Está a tornar-se cada vez mais importante na conversão de calor residual em energia eléctrica utilizando geradores termoeléctricos. Os processos são reversíveis.
O processo inverso, em que as diferenças de temperatura são geradas por diferenças de tensão, é o efeito Peltier. É utilizado, por exemplo, para arrefecimento em microeletrónica e nanotecnologia.
O valor de mérito ZT não tem dimensão. Aumenta com o quadrado do coeficiente de Seebeck, com a temperatura média absoluta de funcionamento e com a condutividade eléctrica. Diminui com a condutividade térmica específica. Todas estas variáveis dependem da temperatura.
Na equação de definição, os valores do material devem ser considerados como uma função da temperatura:
ZT = Coeficiente de Seebeck ao quadrado * temperatura absoluta * condutividade eléctrica / condutividade térmica específica
A Linseis dispõe de aparelhos de medição precisos para a determinação do valor de mérito de condutores eléctricos e semicondutores, com os quais podem ser medidos os valores individuais do material e calculado o valor ZT.