Warmeleitung 



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stark zunimmt, weil hierdurch der Luft- 

 gehalt vermindert wird. 



Bei den Metallen verdient noch besondere ; 

 Beachtung die von Wiedemann und Franz 

 gefundene Beziehung zwischen ihrem Ver- 

 mogen die Elektrizitat und die Warme zu 

 leiten. Je groBer die Leitfahigkeit eines 

 Metalles fiir die Elektrizitat ist, desto 

 groBer ist auch diejenige fiir die Warme, 

 dieselben sind einander angenahert pro- 

 portional. Dies Gesetz gilt naherungsweise 

 auch fiir eine groBe Zahl von Legierungen. 

 Eine theoretische Aufklarung dieser, anfangs 

 iiuBerst auffallenden Erscheinung hat erst in 

 neuerer Zeit die Theorie der Elektronen ge- 

 bracht. Nehmen \vir mit derselben an, daB in 

 den Metallen eine groBe Anzahl elektrisch ge- 

 ladener Partikelchen freibeweglich vorhanden 

 ist und sich wie die Gasteilchen nach der kine- 

 tischen Gastheorie bin und her bewegt, so er- 

 klart sich die elektrische Leitfahigkeit aus der 

 Verschiebung dieser Elektronen bei Einschal- 

 tung einer Potentialdifferenz (vgl. den Artikel 

 ,, Elektronen"). Bei dieser Auffassung ge- 

 horen die Elektronen neben den materiellen 

 Molekiilen zu den Bausteinen, aus denen sich 

 die Kijrperwelt zusammensetzt 17 ). Vorhandene 

 Temperaturdifferenzen werden in den Metallen 

 durch ihre Bewegung ausgeglichen. Eine groBe 

 Bewegungsfreiheit der Elektronen bedingt so- 

 mit eine groBe Warmeleitzahl. in gleicher Weise, 

 Avie sie in der Elektrizitat einen groBen Wert 

 der elektrischen Leitfahigkeit zur Folge hat. 



Von besonderem wissenschaf tlichem Inter- 

 esse ist die Warmeleitung in kristallinischen 

 Korpern. Da bei den Kristallen bereits die 

 iiuBere Gestalt erkennen laBt, daB die im 

 Innern wirkenden Molekularkrafte nach ge- 

 wissen Richtungen ausgezeichnete Werte be- 

 sitzen, so laBt sich vermuten, daB auch die 

 Warmeleitfahigkeit nach verschiedenen Rich- 

 tungen verschieden groB sein wird. Dies 

 ist in der Tat der Fall. Zur Demonstration 

 eignet sich die Methode von Senarmont, 

 bei welcher runde Flatten aus dem Kristall 

 geschnitten und mit einem diinnen Wachs- 

 iiberzug versehen werden. Steckt man durch 

 die Mitte der Platte einen Draht und erwarmt 

 denselben, so bildet die Grenzkurve des ge- 

 schmolzenen Wachses im allgemeinen eine 

 Ellipse. Bei isotropen Korpern, wie Glas, 

 ist dagegen die Schmelzkurve ein Kreis. 



Auch Holzer zeigen nach verschiedenen 

 Richtungen eine verschiedene Warmeleitung. 

 Sie ist am grb'Bten parallel zur Faser, am 

 kleinsten senkrecht zu dieser. Auch nach 

 der Methode von Senarmont laBt sich 

 dies beweisen. 



ab) Fliissigkeiten. Wie bereits oben 

 <S. 476) erwarmt wurde, finclet bei den 

 Fliissigkeiten die Warmeiibertragung im all- 

 gemeinen auBerdurchLeitung auch durch Stro- 

 mung und zuweilenauBerdem durch Strahlung 

 statt. Bei den experimentellen Bestimmungen 

 der Warmeleitung von Fliissigkeiten ist es 



also erforderlich, jede Bewegung der fliissi- 

 gen Teilchen auszuschlieBen, die durch den 

 Vorgang der Warmeleitung selbst etwa 

 hervorgerufen werden kb'nnte. Da die 

 Fliissigkeiten bei Ternperatursteigerung sich 

 im allgemeinen ausdehnen, also spezifisch 

 leichter werden, so ist bei der Untersuchung 

 sowohl des stationaren als auch des verander- 

 lichen Zustandes dafiir zu sorgen, daB das 

 Temperaturgefalle vertikal von oben nach 

 unten gerichtet ist, wo dann von Anfang an 

 die heiBen und leichten Teilchen oben, die 

 kalten und schweren Teilchen unten gelagert 

 sind. 



Je nachdem die Fliissigkeit in einer ver- 

 tikalen Saule oder in diinner Schicht unter- 

 sucht wird, unterscheidet man die benutzten 

 Anordnungen als Saulen- oder Lamellen- 

 methocle. : - Es ergab sich, daB die Warme- 

 leitung der Fliissigkeiten sehr gering ist und 

 im iibrigen in keiner Beziehung zu ihrer 

 inneren Reibung steht. Einige Fliissigkeiten 

 zeigten bei zunehmender Temperatur eine 

 Abnahme der Leitfahigkeit. 



20) Gase. Ebenso wie bei den Fliissig- 

 keiten ist auch bei den Gasen der Warme- 

 durchgang in drei Teile: Leitung, Stromung 

 und Strahlung zu zerlegen. Der Anteil der 

 Strahlung tritt bei ihnen mehr hervor als 

 j bei den Fliissigkeiten, well die Gase die 

 Strahlen im allgemeinen nicht stark absor- 

 bieren, sondern fast ungeschwacht hindurch- 

 lassen. Auch die Stromung kommt bei den 

 Gasen starker zur Geltung als bei den Fliissig- 

 keiten. 



Fiir die experimentelle Bestimmung der 

 einzelnen Teile der Warmeiibertragung war 

 es von Bedeutung, daB die drei Teilvorgange 

 in verschiedener Weise vom Gasdruck ab- 

 hangen. Der Strahlungsaustausch ist bei 

 Gasen, die keine wesentliche Absorption be- 

 sitzen, vomDruck nicht abhangig; die Leitung 

 1 ist es innerhalb weiter Grenzen und ver- 

 schwindet erst bei auBerster Verdiinnung; 

 die Stromung endlich kann bereits durch 

 maBige Druckverniinderung beseitigt wer- 

 den. So ergibt sich, neben anderen Versuchs- 

 methoden, z. B. die folgende, um alle drei 

 Teile der Warmeiibertragung je fiir sich 

 zu bestimmen. Bei den Versuchen von 

 Kundt und Warburg befand sich das GefaB 

 eines Quecksilberthermometers, welches er- 

 warmt worden war, im Mittelpunkt einer 

 Glaskugel. Die Kugel lag in schmelzendem 

 Eis; die Luft aus derselben konnte durch 

 eine Quecksilberluftpumpe bis zu einem sehr 

 hohen Grade der Verdiinnung herausgepumpt 

 werden. Beobachtet wurde die zeitliche Tem- 

 peraturabnahme des Thermometers. Bei 

 gewohnlichem Druck erfolgt dann die Ab- 

 kiihlung durch Stromung, Leitung und Strah- 

 lung. Bei Druckverniinderung ist die Stro- 

 mung beseitigt und die Warme wird nur 



