MESURES CALORIMÉTRIQUES DE L’EFFET PELTIER

Les relations (3) nous donnent immédiatement entre les quantités de chaleur m\ m" dégagées aux jonctions de deux métaux et les forces électromotrices A', A", la relation

on pourra donc comparer ces forces électromotrices entre elles, ou les comparer aux forces électromotrices des piles hydro-électriques. M. Le Roux a pris pour terme de comparaison la pile de Daniell. On sait que, d’après les recherches de Favre et Silbermann, la chaleur dégagée dans la pile par la substitution d’un équivalent de zinc à un équivalent de cuivre se retrouve à peu près exactement dans le circuit : la production du courant a lieu aux dépens des 23600 calories résultant de l’action chimique.

Soit donc p le nombre de grammes de cuivre réduit pendant une minute

parle courant d’intensité égale à l’unité, 23600—sera le nombre correspondant de calories dégagées (31.73 étant l’équivalent du cuivre). Dans ses expériences, M. Le Roux obtint un dépôt de l sr .314 de cuivre par minute et par unité d’intensité (celle qui donnait une déviation de 90° à sa boussole des sinus); le nombre des calories correspondant est donc

23600 = 0,0414.28600 = 977 calories.

Dès lors, en désignant par A 0 la force électromotrice de l’élément Daniell, et par A' celle d’une soudure qui dégage m' calories par minute sous l’influence du même courant d’intensité égale à l’imité, on aura

A' mf

Voici la méthode d’observation suivie par M.Le Roux pour mesurer 1 eflet Peltier lorsque le courant passait du cuivre rouge à un certain nombre de métaux.

Il formait une sorte de fer à cheval avec deux barreaux d’un métal, rectangulaires, exactement de même longueur, de même section et de même poids, reliés à leur partie supérieure par une traverse du même métal soudée à chacun d’eux. Aux deux extrémités inférieures étaient soudées des lames de cuivre rouge aussi identiques que possible qui établissaient la communication avec la pile. Les deux branches verticales plongeaient chacune dans un

calorimètre. Le courant venant à passer dans ce couple, allait du cuivre au bismuth, par exemple, dans le 1 er calorimètre qu’il échauffait, et du bismuth au cuivre dans le 2“ calorimètre, qu’il refroidissait. Mais en outre les deux calorimètres s’échauffaient de quantités à peu près égales, suivant la loi de Joule; pour éliminer cette chaleur voltaïque, il fallait prendre la différence des excès thermométriques observés, qui donnait alors le double de l’effet Peltier. Afin d’éliminer aussi d’autres causes de perturbation, M. Le Roux intervertissait le courant, et prenait la moyenne des deux observations.

Voici quelques nombres obtenus avec le couple cuivre-bismuth pur. Le courant pénétrait par le calorimètre de droite. L’intensité du courant était 0.376. Durée 15 minutes.

Thermomètre de gauche. Thermomètre de droite.

Avant le passage du courant. 25°.30 Avant le passage du courant. 25°.31

Au bout de quinze minutes.. 27°.37 Au bout de quinze minutes.. 28°.80

Augmentation. 2°. 07 Augmentation. 3°. 49

Courant renversé.

Avant le passage. 27°.38 Avant le passage. 28°.78

Au bout de quinze minutes.. 30°.99 Au bout de quinze minutes.. 30°. Al

Augmentation. 3°.01 Augmentation. 1°.63

Si p est le dégagement de chaleur due à l’effet Peltier quand le courant passe du cuivre au bismuth, et si on admet que g soit aussi l’absorption correspondante au passage du bismuth au cuivre (avec des métaux cristallisés et non fondus, les deux nombres p, seraient différents), on a :

la seconde période de 15 m donne de même

2 ii = 3»,61 — 1 °, 63 = 1°,98

En moyenne g = 0°.85, et en .ajoutant la correction de 0°.06, due au refroidissement, fj. = 0°.91. Cet échauôement moyen de 0°.91 répondait à un dégagement de 8 calories par minute, l’intensité du courant étant 0,376, ce qui donne 21.27 calories pour l’intensité 1. On tire de là :

pour le rapport de la force électromotrice A' à celle de l’élément Daniell.

Voici le tableau qui résume ces observations, faites à la température moyenne de 25 degrés.

Tin courant correspondaut à la réduction de ls r .314 de cuivre par minute, quand il passe du cuivre.

produit pendant

un effet thermique égal à

Rapport des forces

élément Detniell.

A l’antimoine de E. B. (a).

A l’antimoine du commerce.