254. Профессор Тэт 5 недавно исследовал электродвижущую силу в термоэлектрических цепях, составленных из разных металлов, контакты между которыми имеют разную температуру. Он нашёл, что электродвижущая сила в контуре с хорошей точностью выражается формулой
𝐸
=
𝑎(𝑡
1
-𝑡
2
)
[𝑡
0
-(𝑡
1
+𝑡
2
)/2]
,
где 𝑡1 - абсолютная температура горячего соединения, 𝑡2 холодного, a 𝑡0 - температура, при которой оба металла нейтральны друг к другу. Коэффициент 𝑎 зависит от природы двух металлов, составляющих цепь. Справедливость этого закона в широкой области значений температуры была проверена профессором Тэтом и его учениками, и он надеется создать такую термоэлектрическую цепь, которая будет служить как прибор для измерения температуры в его опытах по исследованию теплопроводности, а также и в других случаях, где ртутный термометр либо неудобен, либо не покрывает достаточного температурного интервала.
5Proc. Roy. Soc. Edin. Session 1870-1871, p. 308, также Dec. 18, 1871.
По теории Тэта, величина, которую Томсон называет удельной теплоёмкостью электричества, пропорциональна абсолютной температуре для каждого чистого металла, хотя её значение и даже знак различны для разных металлов. Отсюда с помощью законов термодинамики он вывел следующие результаты. Пусть 𝑘𝑎𝑡, 𝑘𝑏𝑡 и 𝑘𝑐𝑡 - удельные теплоёмкости электричества в трёх металлах 𝑎, 𝑏 и 𝑐 соответственно. Пусть далее 𝑇𝑏𝑐, 𝑇𝑐𝑎, 𝑇𝑎𝑏 - значения температуры, при которой соответствующие пары этих металлов нейтральны друг к другу. Тогда уравнения
(𝑘
𝑏
-𝑘
𝑐
)
𝑇
𝑏𝑐
+
(𝑘
𝑐
-𝑘
𝑎
)
𝑇
𝑐𝑎
+
(𝑘
𝑎
-𝑘
𝑏
)
𝑇
𝑎𝑏
=0
,
𝐽𝚷
𝑎𝑏
=
(𝑘
𝑎
-𝑘
𝑏
)
𝑡
(𝑇
𝑎𝑏
-𝑡)
,
𝐸
𝑎𝑏
=
(𝑘
𝑎
-𝑘
𝑏
)
(𝑡
1
-𝑡
2
)
[𝑇
𝑎𝑏
-½(𝑡
1
+𝑡
2
)]
выражают связь между значениями нейтральных температур, коэффициентом Пельтье и электродвижущими силами в термоэлектрической цепи.
ГЛАВА IV
ЭЛЕКТРОЛИЗ
Электролитическая проводимость
255. Я уже отмечал, что когда электрический ток в любой части цепи проходит через некоторые сложные вещества, называемые Электролитами, прохождение тока сопровождается определённым химическим процессом, который называется Электролизом. В этом процессе вещество разлагается на две компоненты, называемые Ионами, из которых одна, называемая Анионом, или электроотрицательной компонентой, появляется на Аноде, т. е. в том месте, где ток входит в электролит, а другая компонента, называемая Катионом, появляется на Катоде, т. е. в том месте, где ток выходит из электролита.
Полное исследование электролиза есть в равной мере задача Химии и науки об Электричестве. Мы проведём его рассмотрение с точки зрения науки об электричестве, не обсуждая приложений к теории строения химических соединений.
Из всех электрических явлений электролиз, по-видимому, в наибольшей степени позволяет нам проникнуть в истинную природу электрического тока, потому что здесь мы находим потоки обычного вещества и токи электричества, составляющие важные стороны одного и того же явления.
По-видимому, именно по этой самой причине при современной неполноте наших представлений об электричестве теории электролиза являются столь неудовлетворительными.
Основной закон электролиза, установленный Фарадеем и подтверждённый к настоящему времени в опытах Бетца (Beetz), Гитторфа (Hittorf) и других, состоит в следующем.
Число электрохимических эквивалентов электролита, разложенных при прохождении электрического тока в течение заданного времени, равно числу единиц электричества, которые перенесены током за то же время.