CHAPITRE VI

RELATIONS ENTRE l'àCTION CHIIIIQUE BT LÀ CHALEUR DANS LA PILE.

Nous avons reconnu que la source réelle du flux électrique cir- origine culaht dans les rhéophores d'une pile est l'action chimique qui se '^ûansnl plhT.' 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 l'électromoteur. Or, dans toute réaction chimique, il se dégage une quantité définie de chaleur; par conséquent, l'origine de la chaleur intérieure d'une pile n'est pas douteuse. Il nous reste seulement à préciser les lois de sa distribution dans les cou- «

pies 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 Télectrolyse des composés chimi- ui ques a été découverte par Faraday, dont elle porte le nom; elle dcPanday"^ 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 voltaïque est parfaitement définie et soumise aux lois de l'affinité chimique. A cause des nombreuses actions secondaires qui accompagnent les décompositions électrolytiques des groupes moléculaires un peu compliqués, il est parfois difficile de vérifier l'exactitude de la loi énoncée ci-dessus au moins pour les éléments transportés au pôle positif. Mais Becquerel a montré qu'elle se confirmait constamment quant à l'élément électropositif, par suite il doit en être de même à l'égard des éléments électronégatifs. Donc nous poserons cette règle générale que, a dans l'action électrolylique d'un cou-

Loi

de la clisleur

dévcloppoi!.

TraTsil mécanique

don« le circuit.

rant, un élément se dépose en quantité proportionnelle à Kon équivalent chimique. »

La présente loi a pour homologue colle qui a été observée touchant les actions calorifiques. Une quantité donnée de chaleur élève à une température égale des poids de substances chimique* ment équivalents ^ Si bien que les équivalents chimiques, ther* miqucs et électrolytiques, multipliés par un rapport constant, se convertissent les uns dans les autres et par conséquent en travail mécanique.

La détermination rigoureuse de la valeur numérique 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 élève 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 16,12 kilogrammètres*.

En employant une pile montée avec du zinc pur et de Tacidc suHurique, on constate la loi suivante : La quantité de chaleur dégagée par le seul fait de la combinaison chimique est égale à celle que Ton trouve développée dans le circuit 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. liv. I, chap. m), il est facile de convertir le travail obtenu en chaleur; et les calories ainsi obtenues

' Voy. plus haut livre I.

' Ces nombres montrent clairemeot combien fera coûteux le travail mécanique ex^ enté par une machine électromotrice correspondant à un certain poids de zinc dissous dans la pile; dans le cas présent, on a un cinquième à peine de cheval-vapeur ; mais les valeurs que nous donnons sont de simples approximations. Dans ces recherches la décomposition de Teau est loin d'épuiser la force électrique du courant. Une trèsgrande partie se perd comme chaleur échaufrant le liquide (surtout si les rhéopliores sont petits), et Taution éleclrolytique n'est qu'une Traction de toute l'action réelle.

calorique.