DANS LA PILE
Nous avons reconnu que la source réelle du flux électrique circulant dans les rhéophores d'une pile est l'action
chimique qui se passe à Tintérieur des cellules de cet appareil, et en vertu de laquelle un corps se substitue à un autre dans les liquides employés pour armer rëlectromotour. Or, dans toute réaction chimique, il se dégage une quantité définie de chaleur ; par conséquent TorigiDe de la chaleur intérieure d'une pile n'est pas douteuse. Il nous reste seulement à préciser les lois de sa distribution dans les couples et dans les électrodes, et à établir la comparaison entre les phénomènes spéciaux à chacune de ces deux localités voltaïques.
Nous exposerons d'abord les résultats observés pendant les décompositions électrochimiques, puis nous mettrons en regard ceux relatifs aux actions calorifiques.
La loi fondamentale qui régit l'électrolyse des composés chimiques a été découverte par Faraday, dont elle porte le nom ; elle s'énonce ainsi : Lorsque dans le circuit interpolaire d'une pile on introduit un nombre quelconque de voltamètres renfermant chacun une substance réductible par le courant, les poids des éléments séparés sont entre eux comme leurs équivalents chimiques.
Ainsi, pour 1 gramme d'hydrogène mis en liberté, on trouvera 31,5 de cuivre, 104 de plomb, etc. Donc l'action voltaîque est parfaitement défînie et soumise aux lois de l'afOnité chimique. Â cause des nombreuses actions secondaires qui accompagnent les décompositions élcctrolytiques des groupes moléculaires un peu compliqués, il est parfois difficile de vérifier l'exactitude de la loi énoncée ci-dessns au moins pour les éléments transportés ou pôle positif. Mais Becquerel a montré qu'elle se confirmait constamment quant à l'élément électropositif, par suite il doit eu être de même à l'égard des éléments électronégatifs. Donc nous poserons celte règle générale que, « dans l'action électrolytique d'un courant, un élément se dépose en quantité proportionnelle à son équivalent chimique. »
La présente loi a pour homologue celle qui a été observée
ACriOM CHMOUE ET CHALEUK DANS LA PILE. 363
touchant les actions calorifiques. Une quantité donnée de chaleur élève à une température égale des poids de substances chimiquement équivalents ^ Si bien que les équivalents chimiques, thermiques et électrolytiques, multiplies par un rapport constant, se convertissent les uns dans les autres.
La détermination rigoureuse de ces équivalents est extrêmement difficile. Quelques expériences ayant été faites par nous dans cette direction, nous en citerons les résultats simplement pour fixer les idées. Une pile de Bunsen de 30 éléments capables de donner une belle lumière électrique, décompose 0«^,106 d*eau par seconde, et ëlèTe de 1^ dans le même temps la température de 38 grammes d*eau, c'est-à-dire produit 0,058 de calorie, quantité équivalant à 6,12 kilogrammètres '.
En employant une pile montée avec du zinc pur et di^ l'acide suLfurique, on constate la loi suivante : « La quantité de chaleur dégagée par le seul fait de la combinaison chimique, est égale à celle que Ton peut développer au moyen du courant électrique ; mais, dans le calcul de cette dernière quantité, il faut tenir compte et de la chaleur renfermée dans la pile et de celle propre au circuit interpolaire, de telle sorte que l'égalité : chaleur totale de combinaison = chaleur dans la pile + chaleur dans l'arc conducteur, est toujours satisfaite.
Si une machine électromagnétique est intercalée dans le circuit d'une pile et produit un certain travail mécanique, la quantité de chaleur de l'arc conducteur diminue; or, connaissant l'équivalent mécanique de la chaleur
* Voy. plus haut livre I, chap. m, p. 21.
• Ces nombres moutreiil clairement combien sera coûteux le travail mécanique exécuté par une machine électromotrice correspondant à un certain poids de zinc dissous dans la pile ; dans le cas présent, on a un douzième de cheval-vapeur; mais les valeurs que nous donnons sont de simples approximations.
:0i DE L'ÉLECTRICITÉ.
(voy. liv. 1, chap. m), il est facile de convertir le travail obtenu en chaleur, le résultat est précisément égal au déficit calorifique observé dans le rhéopbore. Tous ces faits ont été mis en pleine évidence dans une série d'expériences très-rigoureuses, entreprise par Favre.
Cependant Sorel a démontré que la chaleur transformée en travail mécanique n'était pas exclusivement empruntée ù Turc extérieur, et que Tintérieur de la pile contribuait aussi à cette dépense. La solution complète de la question réclame donc de nouvelles expériences ^ La loi dont nous parlons est une remarquable conséquence du principe de la conservation des forces vives, car s'il existait dans le circuit une quantité de chaleur qui ne. fût pas produite par Taction chimique, cette quantité aurait été créée de nen, et si réciproquement la quantité totale de chaleur intérieure et extérieure se trouvait être moindre que celle engendrée par Tactioii chimique ; il y aurait annihilation dn mouvement, ce qui est impossible*.
Une décomposition chimique est un travail exécuté par le courant, elle peut donc se substituer directement à la chaleur qui se développe dans le circuit. On a un bel exemple de cette transformation dans Texpérience suivante souvent répétée par nous. Faisant usage dune forte pile grand modèle de Bunsen, ayant au moins 30 éléments, telle que celle servant habituellement à produire la lumière électrique, on prend pour conducteurs deux fils de platine un peu fins et on les plonge peu à peu
* Sorel, Corrélation de Vcledrlcité. Genève, 1858.
* Clausius donne la relation suivante comme expression de la quantité de clialeur H en fonction de l'intensité I d'un courant électrique :
A étant l'équivalent de la chaleur pour l'unité de travail, / étant l'intensité du courant exprimée en unités mécaniques. (Voy. B. l'.i Archives se. nat , 1857, l. XXXVl, p. 121.)
