Kaloi'imetrie 



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(kg-Kal) benutxt. In den Kreisen dor physi- 

 kaliseluMi (.'homiker gebraucht man auch woh] 

 die lOOg-Kal, doch 1st ihre Verwendiing 

 wenig gereehtfertigt und, well leicht zu Irr- 

 tuniern Veranlassimg gebend, nicht enip- 

 t'ehlenswert. 



Man unterscheidet folgende Kalorien: 



1. Die 15-Kalorie (15-Kal, Kal 16 ), die 

 Wannemenge, welche Ig Wasser bei 15 

 (von 14,5 auf 15,5) nm 1 erwarmt. Diese 

 urspriinglich von Warburg empt'ohlene Ka- 

 lorie ist in neuerer Zeit fast allgemein xur 

 Geltung gelangt; die genaue Temperatur- 

 angabe war erforderlich, \\eil sich die spe- 

 zifische War me des Wassers (vgl. Tab. 20 b) 

 etwas mit der Temperatur andert. 



2. Die Kegnaultsche Kalorie von 

 auf 1, die lange Zeit gebraucht worden ist; 

 sie ist nahezu gleich 1,008 Kal 15 . 



3. Die mittlere Kalorie, der hundertste 

 Teil der Warmemenge, die 1 g Wasser von 

 auf 100 erwarmt; sie kann der 15-Kalorie 

 innerhalb der Fehlergrenzen der bisherigen 

 Bestimmungen als gleich erachtet werden. 



4. Die Eiskalorie, die znm Schmelzen 

 von Ig Eis von erforderliche Warme- 

 menge (vgl. den Artikel ,,Latente Warmo" 

 unter 2); sie ist gleich 80,0 Kal ls . 



5. Die Dampfkalorie, die zur Verdamp- 

 i'ung von Ig Wasser von 100 erforderliche 

 Warmemenge (vgl. den Artikel ,,Latente 

 War me" unter 3); sie ist gleich 

 538 Kal 15 . 



Die neuere Kalorimetrie beriicksichtigt, 

 daB jede Warmemenge einer Arbeitsmenge 

 aquivalent ist und miBt daruin auch die 

 Warmemenge nach Arbeitseinheiten. Die 

 Arbeitseinheit im absoluten CGS-System 

 ist das Erg, d. h. diejenige Arbeit, welche ' 

 1 g an einem Orte, wo die Beschleunigung 

 durch die Schwere gleich 1 cm/sec 2 ware, 

 um 1 cm heben wiirde. Der Arbeitswert 

 der 15-Kalorie wircl zurzeit einheitlich 

 gleich 4,189 . 10 7 Erg, oder da 10 7 Erg-=l Watt- 

 sekunde oder 1 Joule sind, gleich 4,189 Watt- 

 sekunden oder Joule angenommen; in Wirk- 

 lichkeit ist er wohl um etwa 1 Promille oder 

 4 Einheiten der letzten angegebenen Dezhnal- 

 stelle kleiner. Umgekehrt ist dann. das 

 Warmeaquivalent von 1 Wattsekunde oder 

 1 Joule gleich 0,2378 Kal 15 . 



3. Spezifische Warmen bei konstantem 

 Druck Cp und bei konstantem Volumen c v . 

 Fiihrt man einem Korper Warme zu, so wircl I 

 in der Regel nicht die gesamte Warmemenge 

 dazu verbraucht, um die Temperatur des 

 Korpers zu erhohen; ein Bruchteil der auf- 

 gewendeten Warmemenge dient vielmehr 

 dazu, zugleich das Volumen des Korpers zu 

 vergro'Bern, also Arbeit gegen eine auBere 

 Kraft, den auBeren Druck zu leisten. Stellt 

 man sich vor, daB man auf irgendwelche 

 Weise die Ausdehnung des Korpers hindern 



wiirde, so wiirde dor letztgenannte Bruchteil 

 ga.nz fortf alien, und es wiirde die gesamte 

 zugefiihrte Warmemenge xur Temperatur- 

 erhohung des Korpers verwendet werden. 

 Um also eine gleiche Temperaturerhohung 

 des Korpers zu erhalten, miiBte man in dem 

 ersteren Falle der ungehinderten Ausdehnung 

 ihm eine gro'Bere Warmemenge zufuhren, 

 als im letzeren Falle, wo sein Volumen kon- 

 stant gehalten wircl Man unterscheidet 

 demnach zwei Arten spezifischer Warmen, 

 die eine c p bei konstantem Druck, die andere 

 c v bei konstantem Volumen, von denen 

 Ci,>Cv ist. 



Bei festen und fliissigen Korpern ist die 

 Warmeausdehnung verhaltnismaBig klein ; 

 demzufolge ist auch der Unterschied zwischen 

 Cp und c v nur gering. Die Thermo dynamik 

 erlaubt den Unterschied c p - c v zu be- 

 rechnen. Der experimenteHen Bestimmung 

 ist aber nur c p zuganglich, das also fiir uns 

 hier allein ein Interesse bietet. 



Bei den Gasen kommt dagegen der bei 

 ungehinderter Ausdehnung zur Leistung 

 auBerer Arbeit verbrauchte Bruchteil der 

 gesamten zugefiihrten Warmemenge gegen- 

 iiber dieser sehr wohl in Betracht und wird 

 sogar von der gleichen GroBenordnung. 

 Infolgedessen sind auch c p und c v wesentlich 

 voneinander verschieden. Beide, c,, und c v , 

 lassen sich experimentell ermitteln, und die 

 kinetische Gastheorie berechnet den Unter- 

 schied zwischen beiden 



P v a 



Up -LV - i 



wo v das spezifische Volumen, d. h. den 

 reziproken Wert der Dichte des Gases beim 

 Drucke p , a den Ausdehnungskoeffizient 

 des Gases und J das mechanische Warme- 

 aquivalent d. h. den Arbeitswert der Kalorie 

 (vgl. unter 2) bezeichnen. 



AuBer c p und c v einzeln I;i8t sich auch 

 ihr Verhaltnis c,,/c v nach unten naher zu 

 beschreibenden Methoden bestimmen; theo- 

 retisch hat dies Verhaltnis fiir einatomige 

 Gase den Wert 5/3. 



Die spezifischen Warmen sind abhangig. 

 vom Druck und, wie wir es unter 2 schon 

 bei der spezifischen Warme des Wassers 

 gesehen haben, auch von der Temperatur. 



Diesbeziigliche experimentelle Ergebnisse. 

 pflegt man durch Interpolationsformeln dar- 

 zustellen, die dann natiirlich nur innerhalb. 

 der Versuchsgrenzen Giiltigkeit haben. 



Neuere Versuche, insbesondere von 

 Nernst und seinen Schiilern haben ergeben, 

 daB die spezifische Warme der festen Korper 

 sehr stark abfallt, wenn man zu den tiefsten 

 Temperaturen hinabsteigt, wie sie durch 

 verfliissigte Gase geliefert werden. Beispiels- 

 weise sinkt die spezifische Warme des Kupfers . 

 bei Annalierung an den Siedepunkt des 

 Wasserstoffs (etwa 250) auf etwa x /25 i nres 



