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En faisant la part des erreurs inévitables

Déviations muycDiies.

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dans de» expériences telles

CfiÀLEUR. 515

que celles qui ont conduit à ces résultats, M^ Wartmann pense que l'on doit regarder comme sensiblement égaux les résultats dont la différence n'excède pas deux degrés. Ce tableau montre que l'on peut ranger et établir Tordre suivant de diathermansie électrique, dans lequel chacun des métaux conduit moins bien que ceux qui le précèdent , m^ mieux que ceux qui le suivent lorsqu'il forme un couple

avec eux :

Étain.

Antimoine.

Acier.

Zinc.

Platine.

Fer.

Argent.

Or.

Plomb.

Bismuth.

Cuivre.

Cadmium.

Laiton.

Mercure.

Cet ordre diffère beaucoup de celui des métaux rangés selon Jeur faculté conductrice pour la chaleur et l'électricité. M. Wartmann s'est demandé si Ton ne devait pas établir une différence entre les conductibilités pour la chaleur déjà formée et pour la chaleur produite par la résistance qu'éproui^e l'électricité en traversant les conducteurs.

Nous ferons remarquer que plusieurs couples n'ont pas présenté de différence sensible dans leur diathermansie relative, suivant la direction du courant.

Ce sont :

Antimoine-argent.

Argent-laiton.

Bismutïi-cuivre,

Cadmiutn-platine.

Cadmium-zinc.

Étain-mercure.

Étain-or.

Étain-platine.

Laiton-plomb,

Or-plomb,

516 TBÀITÉ DE PHYSIQUE.

Il faut remarquer que dans ces dix couples se trouvent les métaux cristal lisables, cristaux peu réguliers^ tels que l'antimoine, le bismuth et le zinc, c'est-à-dire ceux à texture peu homogène.

Les quatre-vingt-un autres couples peuvent être divisés en trois groupes distincts : les uns, au nombre de cinquante-cinq, ne présentent que des différences de 2"" au plus , différences qui peuvent être négligées.

Les seconds présentent des variations intermédiaires entre 2 et

4° ; ce sont :

Antimoine-fer.

Argent-cuivre.

Argent-fer.

Cadmium-cuivre.

Gadmium-étain.

Cadmium-fer.

Cadmium-laiton.

Cuivre-mercure.

Fer-mercure.

Fer-or.

Fer-plomb.

Fer-zinc.

/ Platine-zinc.

Le dernier groupe est formé des couples dont les différences sont supérieures à 4°; ce sont :

Acier-antimoine.

Acier-laiton.

Acier-zinc.

Antimoine-bismuth.

Antimoine-cuivre.

Antimoine-étain.

Antimoine-laiton.

Argent-bismuth.

Bismuth-cadmium.

Bismuth-laiton.

Bismuth-platine.

Bismuth-plomb.

Bismuth-zinc.

Il est à remarquer que ces couples sont formés de métaux cassants, réunis entre eux ou associés à des métaux ductiles. On trouve encore que l'acier, l'argent , le cadmium , l'étain , le mercure , le platine

GUALEUa. 517

et le plomb, n'opposent pas à la chaleur du courant négatif une résistance sensiblement plus grande que celle qu'ils font subir à la chaleur du courant positif; tandis que For, le laiton, le bismuth, l'antimoine, et surtout le cuivre , le zinc et le fer , semblent présenter quelque différence légère.

M. Wartmann a observé, comme nous et M. Peltier, des renversements dans les valeurs des déviations données par un même couple traversé par un même courant. Ces renversements ont été observés dans quarante-quatre couples , lorsqu'un des métaux , ordinairement celui dont la texture était la moins homogène , avait été retourné bout à bout^ le sens du courant restant le même après le retournement. Ces couples sont presque exclusivement formés par l'acier, l'antimoine , le bismuth , le cadmium^ le fer, le platine, le plomb et le zinc. En général , les couples dans lesquels l'acier , le plomb et le cadmium jouent un rôle , se distinguent par la difficulté avec laquelle le courant l^s traverse , et par la lenteur de réchauffement graduel qu'indique l'hélice.

Dans ces expériences, M. Wartmann n'a pas observé de production de froid.

Il a signalé une conséquence que nous devons mentionner : c'est qu'il faut avoir égard à l'ordre de succession des conducteurs hétérogènes à travers lesquels se propage un courant électrique; et qu'il n'est y ordinairement, pas indifférent pour la mesure des quantités de fluide qui sont admises à les traverser, de donner au courant qui passe par un conducteur homogène telle direction plutôt que telle autre.

L'auteur attribue à cette circonstance les divergences notables dans les résultats, et tire les conséquences suivantes de ses expériences :

1° Les couples formés de divers métaux non soudés présentent des différences considérables dans leur diathermansie électrique . suivant le sens des courants qui les traversent. Ces différences sont surtout remarquables dans les couples où il entre un métal à texture cristalline; elles sont nulles^ ou à peu près, pour les couples qui ne renferment que des métaux ductiles.

2*" La faculté de diathermansie électrique n'est pas proportionnelle a la conductibilité pour la chaleur, ni à la conductibilité pour l'électricité.

3o Les mêmes couples présentent des renversements dans leur diathermansie électrique relative , suivant l'intensité du courant qui les traverse et le retournement des métaux , lorsque le sens du cou* rant et toutes les autres circonstances restent invariables.

âl8 TRAITÉ DB PHYSIQUE.

4'' Ces renversements s'observent aussi dans un condaeteur homogène peu ou point ductile, et sont peut-être dus à une polarisation des molécules ; ils disparaissent après un certain nombre de retournements du conducteur.

5° La production du froid par le passage d'un courant galvanique est probablement un effet des soudures des métaux d'un couple hétérogène.

Jusqu'ici il n'a été réellement question que de faits généraux relatif à la production de la chaleur, pendant le passage de l'électricité dans des circuits métalliques, et de quelques lois particulières, et non des lois générales qui régissent ce phénomène ; ces dernières vont maintenant nous occuper.

Il est bien prouvé actuellement que la chaleur produite dans un fil conducteur, traversé par un courant, est d'autant plus grande que ce courant éprouve plus de résistance, et que ce til par conséquent est moins bon conducteur. Or, comme le pouvoir conducteur est en raison inverse de la longueur, et en raison directe de la section du fil, il était assez naturel d'en conclure que la quantité de chaleur dégagée fût en raison inverse du pouvoir conducteur. M. Harris et d'auti*es physiciens ont vérifié cette loi au moyen de l'électricité ordinairq.

M. J. P. Joule (Philos, magaz., oct. 1841) vient de le faire avec l'électricité voltaïque, mais il a fait entrer dans ses expériences un autre élément, l'intensité du courant. L'appareil dont il a fait usage se compose : l^'d'un multiplicateur, dit boussole des tangentes; 2° du fil métallique dont on veut connaître le pouvoir calorifique, disposé comme il suit : ce fil passe dans un tube de verre très-délié : on ne laisse passer qu'un très-petit bout d'un côté hors du tube, tandis que l'autre est enroulé autour du tube même, de manière à former une spirale serrée, en évitant toutefois que les circonvolutions ne se touchent. Le tube est placé ensuite dans une éprouvette renfermant une quantité d'eau donnée. Dès l'instant que le fil est mis en communication avec l'appareil voltaïque, toute la chaleur produite est employée à élever la température de l'eau. Or, comme le vase est toujours le même, ainsi que la quantité d'eau, et que lexpérience dure le même temps, les températures peuvent servir à comparer les quantités de chaleur dégagées, quand elles ne présentent pas de grandes différences, sans quoi il faudrait tenir compte des effets du refroidissement* 3° enfin , un très-bon thermomètre pour observer les températures. M. Joule a pris pour un degré la quantité d'électricité capable de décomposer, en une heure, un nombre déterminé de grains d'eau.

CUALELlt. âl9

Dans ses expédenees, un degré correspondu it à 33",5 de déviation (lu multiplicateur, produite par un courant copable de décomposer cent grains d'eau par heure.

Voici les résultats de quelques expériences : deux fils de cuivre d'une longueur d'environ six pieds (mesure anglaise), dont l'un avait ^ de pouce de diamètre, l'autre ^, disposés comme il a été dit précédemment, furent plongés dans deux éprouvettes de verre renfermant chacune neuf onces d'eau. On fit passer pendant une heure, dans chaque fil, un courant d'une intensité égale à 1», l Q (Q indique les degrés rappoités à la quantité d'eau décomposée). La température de l'eau où plongeait le fil le plus fin s'était élevée de 3°,4 F.; celle de l'eau où se trouvait le plus gros fil, de l'',3 F. Or, comme une expérience préliminaire avait montré que trois pieds du fil fm avaient le même pouvoir conducteur que huit pieds du gros fil , il s'ensuivait que les résistances des fils étaient dans le rapport de 3,4 à 1,27, qui est précisément celui des effets calorifiques produits. D'autres expériences ont prouvé également que la quantité de chaleur dégagée est toujoursproportionnelleàlarésistancequelefllprésente;quelsquesoient d'ailleurs sa longueur et son diamètre, sa forme ou sa nature, M. Joule a prouvé, en outre, que l'effet produit par un accroissement d'intensité du courant croit comnie le carré de cet accroissement, ce qui est conforme aux lois de la mécanique. Les résultats consignés dans le tahlean suivant ne laisgent aucun doute à cet égard :

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Ces résultats et d'autres que nous ne rapportons pas ici, l'ont mis à roÉme d'en tirer la conséquence que lorsqu'un courant voltaïque parcourt un conducteur métailique, U chaleur dégagée dans un temps

520 TBÀITÉ DE PHYSIQUE.

donné est proportionnelle au produit de la résistance du conducteur par le carré de Tintensité électrique.

Nous aurions encore à parler des lois qui régissent la chaleur dégagée pendant la décomposition électro-chimique des liquides par les courants voltaîques ; mais cette question trouvera naturellement sa place quand nous exposerons les décompositions électro-chimiques en général.

Nous venons de passer en revue les effets de chaleur les plus remarquables produits par le passage de Félectricité dans les corps conducteurs, soit a Tétat libre, soit à l'état de courant, ainsi que les lois qui président à cette production. Ces effets prouvent la dépendance mutuelle entre la chaleur et Télectricité, dépendance qui ne permet plus de les séparer Tune de l'autre dans les phénomènes chimiques. On doit donc faire marcher de front les effets chimiques^ électriques et calorifiques, si Ton veut embrasser dans leur ensemble les phénomènes résultant de l'action des particules similaires ou hétérogènes les unes sur les autres.