Naturwissenschaftliche Rundschau. 



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Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem G-esammtgebiete der Naturwissenschaften. 



XVI. Jahrg. 



5. Deeember 1901. 



Nr. 49. 



Ueber die Wirkung von Ionen auf den 



Dampfstrahl und die Gröfse der von ihnen 



mitgeführten Ladungen. 



Von Dr. Walther Leuime. 



Durch die Untersuchungen vonRobert v. Helm- 

 holtz 1 ), sowie von ihm und Rieh arz 2 ), ist erwiesen, 

 dafs elektrische und chemische Vorgänge erhöhte 

 Condensation im Dampfstrahl erzeugen. Für die 

 Wirkung dieser Processe hat J. J. Thomson 3 ) eine 

 Erklärung gegeben, welche von allgemein gehaltenen 

 Betrachtungen über die bei der Verdichtung von 

 Dampf in Tropfen auftretenden Energieverhältnisse 

 ausgeht. Infolge der Oberflächenspannung des Wassers 

 ist die Condensation mit einer Zunahme der poten- 

 tiellen Energie des Systems verbunden, da ja dabei 

 ein Theil der Substanz sich unter erhöhte Spannung, 

 nämlich die der Capillarkräfte, begiebt. Wird dem 

 System während des Condensationsprocesses keine 

 Energie von aufsen zugeführt oder entzogen , so be- 

 dingt die Zunahme der potentiellen Energie der 

 Capillarkräfte Consumtion irgend einer anderen 

 Energieform, und diese wird geliefert durch die 

 latente Wärme, welche bei der Condensation des 

 Dampfes frei wird. Indessen liefert die latente Wärme 

 nur ein bestimmtes Energiequantum, welches bei der 

 Bildung hinreichend kleiner Tröpfchen geringer ist 

 als die Zunahme der potentiellen Energie der Ober- 

 flächenspannung, so dafs die Bildung sehr kleiner 

 Tröpfchen , und damit die Condensation überhaupt, 

 unmöglich wird. Man erkennt nun , dafs jeder Vor- 

 gang, der die Vermehrung der potentiellen Energie 

 bei der Umwandlung von Dampf in Tropfen herab- 

 setzt, diese Veränderung begünstigt. Dies ist z. B. 

 der Fall, wenn die Wassertropfen sich in einem elek- 

 trischen Felde niederschlagen. Das Hineinbringen 

 fertiger Tropfen eines Leiters in ein elektrisches Feld 

 entspricht ebenso wie das Hineinbringen eines stärker 

 dielektrisch polarisirbaren Mediums einer Verminde- 

 rung der potentiellen Energie des Feldes. Denn 

 durch die influenzirende Wirkung der geladenen 

 Condensatorplatten auf das zwischen ihnen befind- 

 liche Medium sind Theile der Ladung einander näher 



l ) R. v. Helmholtz, Wied. Ann. 1887, 32, 1 (Rdsch. 

 II, 384). 



*) R. v. Helmholtz und F. Richarz, Wied. Ann. 

 1890, 40, 161 (Rdsch. V, 419). 



8 ) J. J. Thomson, Phil. Mag. 1893, [5] 36, 313. — 

 Vgl. Rdsch. 1894, IX, 71. 



gerückt, wie das von Richarz in seiner Schrift 

 „Neuere Fortschritte auf dem Gebiete der Elektri- 

 cität", S. 107, auseinandergesetzt ist. 



Befindet sich Wasserdampf in einem homogenen 

 elektrischen Felde, so tritt, wie J. J. Thomson 1 ) 

 berechnet, selbst bei der gröfsten Feldstärke, die in 

 Luft bei Atmosphärendruck bestehen kann, ohne Ent- 

 ladung hervorzurufen, nur eine außerordentlich ge- 

 ringe Aenderung des Dampfdruckes ein , die nicht 

 imstande ist, die Wirkung der Oberflächenspannung 

 aufzuheben. Anders dagegen verhält es sich, wenn 

 das elektrische Feld nicht homogen ist, sondern aus 

 einer Anzahl von geladenen Atomen, Ionen, gebildet 

 wird, die in dem vom Dampfe erfüllten Räume ver- 

 theilt sind. 



Nach der II elmholtz sehen 2 ) Theorie enthalten 

 äquivalente Atome eine der Menge nach gleiche La- 

 dung entweder positiver oder negativer Elektricität. 

 Die Ladung, welche einem einwerthigen Atom zu- 

 kommt, wird ein elektrisches „Elementarquantum" 

 genannt. Die Gröfse eines solchen ist von ver- 

 schiedenen Forschern nach verschiedenen Methoden 

 berechnet worden, zuerst von Stoney, sodann 

 von Budde aus der Elektrolyse; später fand 

 Richarz 3 ) aus verschiedenen experimentellen Daten, 

 u. a. aus der Dissociationswärme, übereinstimmend 

 £ 129. lO^; -12 C. G. S., einen Werth, den auch 

 J. J. Thomson 4 ) aeeeptirt hat. Sodann hat Thom- 

 son 5 ) £ ^ 650 . 10~ 12 C. G. S. berechnet. Den 

 gröfsten Anspruch auf Genauigkeit und Sicherheit 

 kann der jüngst von Planck ) aus theoretischen 

 Untersuchungen über die Energievertheilung im 

 Normalspectrum gefundene Werth £ ^ 469 . 10~ 12 

 C. G. S. machen. 



Die für das Zustandekommen der Condensation 

 entwickelten Erklärungen führen zu der Aufgabe, 

 die theoretisch vermuthete elektrische Ladung der 



') J. J. Thomson, a. a. 0., S. 315 und 316. — Der- 

 selbe, Die Entladung der Elektricität durch Gase (Leipzig 

 1900). S. 9 und 10. 



! ) H. v. Helmholtz, Vorträge und Reden II, 275 

 (Braunschweig 1884). — Vergl. F. Richarz, Rdsch. 1891, 

 VI, 629. 



") F. Richarz, Sitzungsber. Niederrh. Ges. 1890, 47, 

 114. Wied. Ann. 1894, 52, 385. 



*) J. J. Thomson, Phil. Mag. 1893, [5] 36, 315. 



s ) J. J. Thomson, Phil. Mag. 1898, [5] 46, 528. 



6 ) M. Planck, Verii. der deutschen phys. Ges. 19ou, 

 2, 245. 



