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Aggregatzustande 



Entropie-Temperatur-Diagramm, das soge- 

 nannte "Warmediagramm, dienen in hohem 

 Grade zur Verai;schaulichung der Zustands- 

 anderungen einer Substanz; doch haben sie 

 den Nachteil, daB immer nur die Aenderung 

 von zwei der drei, im allgomeinen unab- 

 hiingigen Variabeln p, v und T zu erkennen 

 isf. Dies hat Gibbs dazu gefuhrt, ein drei- 

 achsigrs Koordinatensystem anzunehmen, die 

 sogenannte thermodynamische Flache, 

 in welcher Entropie fy), Energie (s) und 

 Volumen (v) als Koordinaten auftreten und 

 worin ein Punkt der Flache eincn bestimmten 

 Zustand einer Substanz nach p, v und T 

 vollstandig prazisiert. Druck und Tempe- 

 ratur ergeben sich, wie Gibbs gezeigt hat, 

 als Tangenten des Neigungs\vinkels der 

 Flache gegen die rj-v Ebene, gemessen in zur 

 if]- und v-Achse senkrechten Ebenen. Am 

 einfachsten fiihrt man wieder reduzierte 

 GroBen ein und erhalt dadurch ein drei- 

 achsigrs Diagramm der libereinstimmenden 

 Zustac.de. 



7 c) Gasverfliissigung. Die Fest- 

 steilungen von Andrews iiber die kridsche 

 Temperatur, oberhalb welcher eine Veri'iussi- 

 gung sflbst bei noch so h hem Druck richt 

 mb'glich ist, haben auf die Versuche zur Ver- 

 fliissigung der sogenannten permanenten 

 Gase einen groBen EinfluB gehabt. 



Kurz seien die vor Andrews, also 

 olmc- Kenntnis seines Diagramms, vorgenom- 

 menen Versuche erwiihnt. Faraday 

 gelang es 1823 mittels eines zugeschmolzenen 

 gebogenen Rohres, in dem sich das Gas 

 befand, und dessen einer Schenkel zur Druck - 

 erhohung erhitzt wurde, wahrend der andere 

 Schenkel in einer Kaltemischung stand, 

 Chlor, Kohlensaure usw. fllissig zu erhalten. 

 Nachdem 1830 Thilorier das Fara- 

 day sche Veifahren verbessert und damit 

 Kohlensaure auch in freier Luft siedend 

 in g r 6 B e r e n M e n g e n erhalten hatte, 

 gelang es wieder Faraday durch Ver- 

 dampfen einer C0 ? -Aethermischung unter 

 vermin dertem Druck Temperaturen bis ca. 

 - 110 C zu erzielen. Statt durch Erwar- 

 mung vermehrte er den Druck durch eine 

 Kompressionspumpe; dadurch gelang es ihm 

 bis zum Jahre 1845 aUe Gase bis auf 6 

 zu verfliissigen. Diese sechs Gase, die 

 seincn Verfliissigungsversuchen widerstanden, 

 nannte er permanente Gase, es waren dies 

 Wasserstoff. Stickstoff, Sauerstoff, Methan, 

 Kohlenoxyd und Stickoxyd. Lange blieben 

 nun alle Versuche diesen sechs Gasen beizu- 

 kommen resultatlos, obwohl z. B. Nat- 

 ter e r bis zu Drucken von 3600 Atm. ging 

 und durch Verwendung von Stickoxydul als 

 Kiihlmittel Temperaturen von 115 er- 

 reichte, also nur wenige Grade von der kriti- 

 schen Temperatur des Sauerstoffs entfernt 

 war. Erst als Andrews zeigte, daB nicht 



die Hohe des Druckes, sondern die Erzielung 

 einer geniigend tiefen Temperatur das Be- 

 stimmende bei der Gasverfliissigung sei, 

 ging man daran, weitere Temperaturernied- 

 rigungen zu erzielen. Am gleichen Tage, dem, 

 24. Dezember 1877, gelangte an die Pariser 

 Akademie die Mitteilung, daB es R a o u 1 

 P i c t e t in Genf und Louis Cailletet 

 in Paris gelungen sei, Sauerstoff zu ver- 

 fliissigen. Beide waren auf ganz verschiedene 

 Weise vorgegangen. P i c t e t arbeitete 

 nach der Methode der stufenweisen Abkiih- 

 lung. Er verwendete zwei Systeme von je 

 zwei ineinanderliegenden Rb'hren. In dem 

 ersten System der sogenannten ersten Stufe 

 verdampfte sehweflige Saure unter nied- 

 rigem Druck im auBeren Rohr; hierdurch 

 erzielte er eine so tiefe Temperatur, daB im 

 inneren Rohr Kohlensaure unter hohem Druck 

 fliissig wurde. Diese Kohlensaure lie B er wie- 

 j der in der zweiten Stufe unter niedrigem 

 Druck verdampfen, wodurch das im inneren 

 Rohr dieser Stufe liegende Rohr mit Sauer- 

 stoff unter hohem Druck sehr tie! abge- 

 kiihlt wurde. Als er nun einen Halm 6'ffnete, 

 wobei sich das Gas plotzlich entspannte, 

 erhielt er einen Strahl fliissigen Sauerstoffs. 



Cailletet arbeitete mit adiabatischer 

 Expansion, inclem er in einern mit Sauer- 

 stoff gefiillten Kapillarrohr, das in einen 

 PreBzylinder eintauchte, durch eine PreB- 

 pumpe Drucke bis 300 Atm. herstellte und 

 das Gas plotzlich sich entspannen lieB. 

 Die Kapillare war durch ein Kaltebad vor- 

 gekiihlt. Nach der Entspannung zeigte 

 sich das verfliissigte Gas als Nebel in der 

 Kapillare. Geht namlich die Entspannung 

 so rasch vor sich, daB keine Warme dem 

 Gas zugefiihrt werden kann, so muB die 

 j ganze auBere Arbeit, welche durch das 

 Ausstrb'men gegen den Atmospharendruck 

 geleistet wird, aus dem Warmevorrat des 

 Gases gedeckt werden, d. h. es muB 

 sich sehr stark abkiihlen, und zwar erfolgt 

 die Temperatursenkung, falls wir das B o y - 

 1 e sche Gesetz als giiltig annehmen wollen, 

 nach der Formel 



T = = 



Pi 



Ist K fur Luft == 1,4, so ist z. B. beim Ent- 

 spannen von 50 auf 1 Atm. von + 20 

 Anfangstemperatur an die Temperatursen- 

 kung = : 203 C (vgl. den Artikel ,,Gase"). 

 Durch diese beiden Versuche war zwar 

 der Beweis erbracht, daB es moglich war, 

 die permanenten Gase bis auf Wasser- 

 stoff, der erst 1884 durch Olszewski 

 verfliissigt wurde, zu kondensieren ; aber 

 groBere Mengen konnten erst durch weitere 

 Ausbildung der Stufenmethode erzielt werden. 

 Hieran haben sich vor allem Olszewski 

 in Krakau, Dewar in London und Ka - 



