опис пари

Будь-яка термодинамічна пара повинна містити наступні принципово важливі елементи: два різнорідних провідника і два спаяний (місця контакту провідників), які перебувають при різних значеннях температури, тиску, електричного, магнітного, хімічного, дифузійного, хвильового (вібраційного) і т.д. потенціалу (такого роду величини називаються інтенсіалов - § 3 і 5).

Для функціонування пари принципово важливо, щоб провідники були різнорідними, тобто відрізнялися своїми термодинамическими властивостями: мали неоднакові числові значення коефіцієнтів в рівняннях стану. Разом з тим провідники повинні обов'язково містити щонайменше дві однакові (загальні) внутрішні ступені свободи. Одна загальна (робоча) ступінь свободи повинна ставитися до об'єкта кругової циркуляції в парі, а друга - до різниці інтенсіалов між спаями. Обидві робочі ступеня свободи повинні бути органічно пов'язані один з одним. Відповідні різнорідні провідники (тіла), що володіють кількома загальними внутрішніми ступенями свободи, іменуються спорідненими.

Наприклад, стосовно термоелектричної парі родинними є різні за хімічним складом метали, напівпровідники, електроліти та іонізовані гази. Всі вони мають термічної і електричної пов'язаними внутрішніми ступенями свободи (є провідниками теплоти і електрики), необхідними для створення циркуляції електричного заряду під впливом різниці температур. Але різниця в хімічному складі робить їх різнорідними, які відрізняються термодинамическими властивостями. При цьому рівняння стану мають неоднакові коефіцієнти.

У кожній термодинамічної парі обов'язково спостерігаються такі ефекти:

1. Під дією деякої різниці інтенсіалов між спаями в останніх утворюються скачки (контактні різниці) другого інтенсіала, неоднакові у різних спаев. В результаті в ланцюзі виникає надлишкова рушійна сила, яка відноситься до другого ступеня свободи.

2. Ефект кругової циркуляції деякого об'єкту, пов'язаного з другим ступенем свободи.

3. Ефекти поглинання теплоти в одному спае і виділення в іншому.

4. Сукупність ефектів, обумовлених взаємодією робочих ступенів свободи пари (прикладом може служити ефект Томсона в термоелектричної парі).

5. Крім того, в парі можуть спостерігатися численні інші ефекти, пов'язані з конкретними термодинамічними властивостями провідників і ступенів свободи, якими вона володіє. Ці ефекти настільки ж специфічні, як специфічні самі ступені свободи, тому вони розглядаються особливо, стосовно кожної конкретної термодинамічної парі.