Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem G-esamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XVHL Jahrg. 



18. Juni 1903. 



Nr. 25. 



Die Messung hoher Temperaturen auf 

 optischem Wege. 



Von Prof. Dr. F. Kurlbauin in Cbarlottenburg. 



Die Messung hoher Temperaturen ist für die 

 Technik von hervorragender Bedeutung. Um einige 

 Beispiele anzuführen, sei erwähnt, daß die Eigen- 

 schaften der Metalle, wie Festigkeit, Härte, Zähig- 

 keit u. s. w. , in hohem Grade von der bei ihrer 

 Herstellung angewandten Temperatur abhängig sind. 

 Ebenso ist der in einem Stahlmagneten erreichbare 

 Magnetismus von der bei der Härtung angewandten 

 Temperatur abhängig , und zwar kommt es auf ein 

 genaues Einhalten der erfahrungsmäßig günstigsten 

 Temperatur an, ganz abgesehen davon, daß ein 

 Überschreiten der Temperatur auch aus ökonomi- 

 schen Gründen zu vermeiden ist. In diesem Falle 

 bedeutet also die Kenntnis der Temperatur auch eine 

 Ersparnis an Heizmaterialien und Zeit. Ahnlich lie- 

 gen die Verhältnisse in allen Zweigen der Keramik, 

 obgleich hier genauere Temperaturmessungen noch 

 wenig Eingang gefunden haben. Aber auch hier 

 wird das Bedürfnis nach großer Ökonomie in dem 

 heftig geführten Konkurrenzkampfe schließlich dazu 

 zwingen, allen Heizvorgängen durch genaue Tempe- 

 raturmessung zu folgen. 



Zur Messung hoher Temperaturen wird am häu- 

 figsten das Thermo-Element benutzt. Dieses besteht 

 bekanntlich aus zwei Drähten verschiedenen Mate- 

 rials, gewöhnlich Platin und Platin-Rhodium, welche 

 an ihren Enden zusammengeschweißt sind. Wird die 

 eine Schweißstelle auf eine hohe Temperatur ge- 

 bracht, während die andere auf konstanter niedriger 

 Temperatur gehalten wird, so entsteht in dem Thermo- 

 Element ein elektrischer Strom. Dieser Strom, dessen 

 Intensität von der Temperatur abhängig ist, kann 

 mit einem Strommesser genau gemessen werden und 

 gibt daher ein genaues Maß für die Temperatur. 

 Hierzu muß allerdings das Thermo-Element vorher 

 geeicht sein, d. h. in Räume von bekannter und leicht 

 zu variierender Temperatur gebracht sein , während 

 die zugehörigen Stromintensitäten notiert sind. Das 

 Thermo-Element ist also kein selbständiges Maß für 

 die Temperatur, sondern es muß an eine bekannte 

 Temperaturskala angeschlossen werden. 



Die übliche Temperaturskala beruht bekanntlich 

 auf der Ausdehnung der Gase. Es wird ein Gas- 

 quantum zunächst auf die Temperatur 0°, d. h. die- 



jenige des schmelzenden Eises, dann auf die Tempe- 

 ratur 100°, d. h. diejenige des siedenden Wassers 

 gebracht und die dabei eintretende Volumenänderung 

 gemessen. Hieraus ergibt sich der Ausdehnungs- 

 koeffizient des Gases für 1° und umgekehrt aus der 

 weiteren Ausdehnung des Gases die höhere Tempe- 

 ratur, indem man als Definition der Temperatur die- 

 jenige wählt, welche diesem Gesetze entspricht. Es 

 ist klar, daß man mit einem derartigen Gasthermo- 

 meter nur bis zu solchen Temperaturen vordringen 

 kann, welche die das Gas einschließenden Gefäße 

 aushalten , ohne für das Gas durchlässig zu werden 

 und dadurch fehlerhafte Resultate zu liefern. 



Tatsächlich ist das Gasthermometer bis jetzt 

 aus diesen Gründen als Grundlage für die Tempe- 

 raturskala nur bis zu 1700° C benutzt, die genaueren 

 Messungen gehen nicht einmal über 1200° hinaus. 

 Infolgedessen können Thermo-Elemente auch nur bis 

 zu dieser Temperatur angeschlossen werden. 



Da aber das Thermo-Element noch höhere Tem- 

 peraturgrade verträgt, so kann man die Temperatur- 

 skala unter einer neuen Annahme wesentlich erwei- 

 tern. Wie soeben erwähnt wurde , ist mit Hilfe des 

 Gasthermometers das Gesetz gefunden, nach welchem 

 die elektromotorische Kraft des Thermo-Elementes mit 

 der Temperatur fortschreitet. Für diejenigen Tem- 

 peraturen, welche nun über die Skala des Gasthermo- 

 meters hinausgehen , kann man von neuem die An- 

 nahme machen , daß das für die elektromotorische 

 Kraft des Thermo-Elementes gefundene Gesetz auch 

 in den höheren Temperaturen gilt, oder umgekehrt 

 kann man die Temperatur wieder so definieren , daß 

 das Gesetz befriedigt wird. Hiernach ist also die 

 Temperaturskala bis zum Bereich der Brauchbarkeit 

 der Thermo-Elemente erweitert. Die äußerste Grenze 

 ist durch den Schmelzpunkt der Drähte, in diesem 

 Falle durch den des Platins, welcher bei 1730° liegt, 

 gegeben 1 ). Die praktische Grenze liegt aber schon 

 bei einer viel tieferen Temperatur , da die Metalle 

 bei den hohen Temperaturen zerstäuben und Ver- 

 bindungen mit den Stoffen ihrer Umgebung ein- 

 gehen , welche leicht die elektromotorische Kraft des 

 Thermo-Elementes verändern. 



Es fragt sich nun , wie die Temperaturskala über 

 diejenigen Temperaturen hinaus erweitert werden 



') Thermo-Elemente aus Iridium und Iridium-Ruthe- 

 nium vertragen allerdings Temperaturen bis 2000". 



