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Joulesches Gesetz.
Das ist der Inhalt des Jo uleschen Gesetzes, welches von
Joule, Lenz u. a. für metallische Leiter experimentell festgestellt
und von Joule, Becquerel, Jahn 1 ) ganz allgemein auch für Elektro-
lyte als richtig erkannt worden ist.
Für die Konstante a fand Jahn den Wert 0,2362 2 ), Dieterici
0,2356.
Denkt man sich nun ein Daniell-Element, in welchem während
des Stromdurchganges an dem positiven Pole Zinksulfat entsteht, während
am negativen Pole eine äquivalente Menge Kupfersulfat zerlegt wird,
und setzt man die Menge des während, der Zeiteinheit und während
des Durchganges der Stromeinheit durch das Element gebildeten Zink
sulfates = p, die der Entstehung der Gewichtseinheit Zinksulfat in dem
Elemente entsprechende Wärmemenge = L, so ist
Q = p J L Kalorien
die von dem Element während der Zeiteinheit entwickelte chemische
Wärme, da nach dem Faradaysehen Gesetze die Menge des ent
standenen Zinksulfates der Stromintensität proportional ist. Diese
Wärmemenge soll nun der gesamten, in der Strombahn entwickelten
Wärmemenge gleich sein. Letztere ist aber nach dem J o u 1 e sehen
Gesetze
oc J 2 (R + r),
wenn Ii den Widerstand des Elementes und r den der äußeren Strom
bahn bezeichnet. Also erhält man
a J 2 (R -f- r) = p J L
oder, da nach dem Ohmschen Gesetze die elektromotorische Kraft E
des Elementes gleich sein muß dem Produkte J (R -(- r),
E = — p . L,
a x
d. h. man müßte aus der Wärmetönung, welche dem in dem Element
verlaufenden chemischen Prozesse entspricht, die elektromotorische
Kraft des Elementes berechnen können.
Diese von Becquerel herrührende Ableitung hat allerdings eine
Lücke, insofern die gesamte in der Strombahn entwickelte Wärmemenge
nicht nur gleich der dem Jouleschen Gesetze entsprechenden ist, sondern
dazu noch die sog. Peltier-Wärmen zu addieren sind, die an den Be
rührungsstellen der heterogenen Leiter ihren Sitz haben und der ersten
Potenz der Stromintensität direkt proportional sind. Man glaubte in
dessen, diese Peltier-Wärmen vernachlässigen zu dürfen.
Uebertragen wir nun diese Betrachtung auf das Daniell-Ele
ment, in welchem sich der durch folgende Gleichung auszudrückende
chemische Vorgang ahspielt
Zn 4 - CuSO 1 = Cu + ZnSOL
Nach den Beobachtungen von Thomsen ist
(Zn, 0, SO 3 aq) = 106.09 Kalorien,
(Cu, O, SO 3 aq) = 55.96 Kalorien,
9 Wiedemann’s Ann. Phys. Chem. 25, p. 65.
2 ) Daselbst 28, p. 26.