Kalorimetrie 



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lung der absoluten GroBe von Schallgeschwin- 

 digkeiten bei anderen Gasen wie Luft mit 

 recht erheblichen Schwierigkeiten verkniipft 

 ist, so werden fiir den vorliegenden Zweck 

 diejenigen Methoden bevorzugt, welche die 

 Schallgeschwindigkeit in dem zu unter- 

 suchenden Gase relativ zur Schallge- 

 schwindigkeit in Luft liefern. Unter i 

 diesen kommt als meistbenutzte diejenige 

 von Kundt in erster Linie in Frage. Die 

 Methode besteht darin, in einem Glasrohr, 

 das zu diesem Zwecke am einen Ende ge- 

 schlossen sein muB, Schallwellen zu er- 

 zeugen, die am geschlossenen Ende reflek- 

 tiert werden, so daB zwischen den bin- und 

 zuriicklaufenden Wellen Interferenzen, d. h. 

 stehende Wellen auftreten. Ist nun das Rohr 

 mit einer kleinen Menge eines feinen Pulvers, 

 Korkstaub oder Lykopodiumsamen oder dgl., 

 beschickt, so wird sich dieses den Knoten 

 und Bauchen der stehenden Wellen ent- 

 sprechend in Rippen qtier zur Langsrichtung I 

 des Glasrohres anordnen (vgl. Fig. 8), aus 

 denen man die Wellenlange des gerade be- j 

 nutzen Tones in dem betreffenden Gase 

 erkennen und ausmessen kann. Beobachtet 

 man die Wellenlange einmal in dem zu 

 untersuchenden Gase (/U) und vergleichsweise 

 in Luft (Ai), so ist fur den Ton von der 

 Schwingungszahl N die Fortpflanzungsge- 

 schindigkeit des Schalles im Gase v g =A g N, 

 in Luft vi =Ai N, also ist v : vi = A-: Ai , also 



Vo. = vi /, woraus sich dann nach den 



A 1 



obigen Ueberlegungen k fiir das betreffende 

 Gas berechnet. 



Zur Erzeugung des Tones benutzt Kundt 

 zwei Verfahren. In einem Falle (Fig. 7) 

 wird in das ot'fene Ende des Versuchsglas- 

 rohres ein Gasstab a b mittels eines Stopfens d, 

 der den Glasstab in der Mitte fest umspannt, 

 eingefiihrt, so daB also die eine Halfte des 

 Stabes bd in die Rohre hineinreicht, wahrend j 

 das andere Ende ad aus der Rohre hervor- 

 sieht. Wird der Glasstab an dem freien Ende [ 

 mit Leder angerieben, so gerat er mit einem 

 Knoten bei d in Schwingungen, die sich dem 

 Innern der Rohre mitteilen und dort die 

 Staubfiguren bilden. 



Falle durch Anreiben der Rb'hre selbst her- 

 vor;erufen. 



Fig. 7. 



iiiiillllllllim niiiiliiiiii' 



Das zweite Verfahren von Kundt be- 

 nutzt nur ein Glasrohr, das an beiden Enden 

 zugeschmolzen ist; es ist insonderheit auf 

 seiche Gase anwendbar, die nur in beschrank- 

 ter Menge zur Verfiigung stehen, oder die i 

 unter bestimmten Verhaltnissen untersucht 

 werden sollen. Z. B. haben Kundt und 

 Warburg diese Methode zur Bestimmung 

 der Schallgeschwindigkeit im Quecksilber- 

 dampf angewandt, wobei die Versuchsrohre i 

 sich auf hoherer Teuiperatur befinden muBte. j 

 Die Schallschwingungen wurden in diesem 



Fig. 8. 



Es ist einleuchtend, daB die Kundtschen 

 Staubfiguren nur dann scharf auftreten, 

 wenn die Rohrenlange ein gauzes Vielfaches 

 der Wellenlange des angewendeten Tones 

 in dem betreffenden Gase ist. Das konnte 

 man im Falle der Figur 7 durch Variation 

 der Lange des Stabes ab erreichen, doch ist 

 das Verfahren unbequem und fiihrt nur 

 schwer ganz zum Ziel. Besser ist es, das 

 geschlossene Ende des Rohres durch einen 

 am Griff verschiebbaren Stopfen c zu bilden 

 und die Romiange durch Verschieben dieses 

 Stopfens abzustimmen. 



Im Falle der zweiten Kundtschen An- 

 ordnung versagt dies Mittel; man ist hier 

 aufs Probieren angewiesen, oder man kann 

 die letzte genaue Abstimmung durch kleine 

 Temper aturvariationen vornehmen. Man 

 andert so die Wellenlange im Gase, ohne daB 

 diejenige im Glase merklich andere Werte 

 i annimmt. 



Eine andere Methode der Abstimmung 

 haben Behn und Geiger angegeben, namlich 

 durch Aenderung der Schwingungszahl des 

 Rohres durch Belastung seiner Enden. Man 

 kittet (vgl. Fig. 8) mit Siegellack symmetrisch 

 an beiden Enden des Rohres kleine Metall- 

 scheibchen von 1 mm Dicke in solcher Zahl 

 an, daB sich die Staubfiguren scharf ausbilden. 

 Bei Fullung des Rohres nacheinander mit 

 verschiedenen Gasen wird auch die Anzahl 

 der notigen Scheibchen verschieden sein 

 und muB in geeigneter Weise in Redlining 

 gesetzt werden. 



Auf diese Art fanden Behn und Geiger 

 im selben Rohr und bei gleichem Druck p 

 die Wellenlange in Helium Ai, = 28,21 cm, 

 in Luft Ai = 9,72cm; somit verhalten sich 

 die Schallgeschwindigkeiten 

 v,, 28,21 



vi " 9,72 



Setzt man nun das spezifische Gewicht 

 des Heliums bezogen auf Luft gleich 0,137, 



so wird nach der Formel k= .v 2 



- 137 



und, wenn man schbeBlich noch 

 annimmt, 



kh-1,62. 



= l,40 



