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Naturwissenschaftliche Rundschau. 



No. 25. 



Gewicht unter 45" geographischer Breite um 424,2 in 

 zu heben. Dieses Resultat bedarf noch einer kleinen 

 Correctiou, welche davon herrührt, dass die Queck- 

 silberthermoineter — und Joule bestimmte die Tempe- 

 raturerhöhung des Wassers mit einem solchen — nicht 

 genau richtige Temperaturgrade angeben. Rechnet 

 man das Joule'sche Resultat auf die Temperatur- 

 grade des Luftthermometers um, so ergiebt sich statt 

 der obigen Zahl: 427,10. 



Eine ganze Reihe von Untersuchungen, welche 

 auf ähnlichem Wege das gleiche Ziel erstreben, über- 

 gehen wir, weil sie nicht diejenige Sicherheit erzielt 

 haben, welche die neuere Physik erfordert. Mit ganz 

 hervorragender Sorgfalt hat dann Rowland (Proc. 

 Amer. Ac. Boston, 1880, V, 75) die Versuche Joule's 

 wiederholt. Rowland beschränkte sich nicht darauf, 

 die Bestimmung bei nur einer Temperatur auszuführen, 

 vielmehr dehnte er die Beobachtung aus über das 

 Temperaturintervall.5 ü bis 35°. Dabei fand er, dass, 

 um ein Quantum Wasser von 5" auf 6° der hnndert- 

 theiligen Scala zu erwärmen, eine Arbeit aufgewendet 

 werden iuuss, gleich der Hebung desselben Gewichtes 

 um 129,55 in — wiederum unter 45" Breite — , dass 

 diese Arbeit aber kleiner wird bei steigender Tempe- 

 ratur, bei 30" mit 425,27 ein Minimum erreicht, und 

 dann, so weit die Beobachtungen reichten, wieder zu- 

 nimmt. Dies war ein so unerwartetes Resultat, dass, 

 wie Rowland selbst sagt, er lange Zeit gezaudert 

 hat, die Beobachtungen der Oeffentlichkeit zu über- 

 geben. Denn aus diesen folgte, dass die specitische 

 Wärme des Wassers, — d. i. diejenige Wärmemenge, 

 welche nöthig ist, um die Gewichtseinheit Wasser 

 um einen Grad zu erwärmen — abnehme mit steigen- 

 der Temperatur bis •"(•" und dann wiederum wachse. 

 Nach dem Vorgange von Regnault hatte man aber 

 bis dahin geglaubt, dass diese Wärmemenge stetig 

 zunehme mit steigender Temperatur und dass diese 

 Zunahme bis 100" nur etwa 1,5 Proc. betrage. Row- 

 land's Beobachtungen ergaben aber eine Abnahme 

 von mehr als 1 Proc. schon in dem kleinen Temperatur- 

 intervall von 5" bis 30". Es mnsste also jene 

 Regnault'sche Ansicht von der Abhängigkeit der 

 speeifischen Wärme des Wassers eine unrichtige sein, 

 und es war natürlich, dass in der Folge eine ganze 

 Reihe von Arbeiten entstanden , welche diese Lücke 

 in unserer Kenutniss von der Grundlage unserer ge- 

 sammten Calorimetrie auszufüllen strebten. Dies 

 Ziel ist aber leider bis zum heutigen Tage noch nicht 

 erreicht, vielmehr ist es gerechtfertigt, wenn Herr 

 v. Oettingen sagt: der Zustand unserer Kenutniss 

 von der speeifischen Wärme des Wassers sei ein 

 deplorabler. Wenn wir im Folgenden nun die weiteren 

 Bestimmungen des mechanischen Aequivalentes be- 

 trachten und vergleichen wollen , so müssen wir also 

 stets sorgfältig im Auge behalten, für welche Tempe- 

 ratur dieselben ausgeführt sind. 



Zwei weitere Methoden, welche zu einer Bestim- 

 mung des mechanischen Aequivalentes dienen können, 

 bietet die mechanische Wärmetheorie. Die erste 

 basirt auf der von R. Mayer zuerst ausgesprochenen 



Anschauung, dass die Verschiedenheit der speeifischen 

 Wärmen der Gase 'bei constantem Druck und con- 

 stantem Volumen nur davon herrühre, dass, wenn wir 

 ein (ias erwärmen bei constantem Druck, ein Theil 

 der zugeführten Wärme verbraucht wird zur Er- 

 wärmung des Gases selbst, ein zweiter Theil, aber um 

 den Druck, unter dem das Gas steht, zu überwinden, 

 damit das Gas sich entsprechend der Temperatur- 

 erhöhung ausdehnen kann. Dieser letztere Theil 

 fällt fort, wenn wir dasselbe Gas erwärmen, während 

 das Volumen constaut erhalten wird, und daher ist 

 die Differenz der speeifischen Wärmen bei constan- 

 tem Druck und constantem Volumen (Cj, — C,,) direct 

 diejenige Wärmemenge, welche äquivalent ist der 

 Arbeit, welche nöthig ist, den äusseren Druck zu über- 

 winden. Die Gleichung, welche dies ausspricht , ist 



1 Po '-.i /•' 



j __ PO 'u 



u Cp — C,- 



« C v (k — 1 ' 



worin r das Volumen der Gewichtseinheit des Gases 

 unter dem Druck p (Normaldruck = 760 mm), « den 

 Ausdebnungscoeflicieiiten , /das mechanische Acqui- 



C 

 valent der Wärme bedeutet und 1; = ,'' ist. Die 



Grössen p u , r„ und « sind uns für Luft durch die 

 Beobachtungen Regnaul t's und vieler anderer aus- 

 gezeichneter Physiker bekannt und dasselbe gilt auch 

 für das Verhältniss der speeifischen Wärmen k. Für 

 die Grösse C,, liegen die Beobachtungen Regnault's 

 und E. Wiedemann's vor; bei diesen verfuhr man 

 in der Weise, dass ein Strom erwärmter Luft durch 

 ein Schlaugenrohr geleitet wurde, welches von einem 

 Wasserbade umgeben war. Aus der Menge und der 

 Temperatur der hindurchgeleiteten Luft einerseits, 

 andererseits aus der Temperaturerhöhung des Wassers 

 konnte die speeifische Wärme der Luft berechnet 

 werden. Nun haben die genannten Autoren mit ver- 

 schiedenen Temperaturen des Wasserbades gearbeitet 

 und nahmen die speeifische Wärme des Wassers bei 

 den verschiedenen Temperaturen als einander gleich 

 au; dies ist aber nicht mehr angängig, nachdem wir 

 durch Rowland wissen, dass erhebliche Aenderungen 

 der speeifischen Wärme des Wassers vorkommen ; 

 beachtet mau dies und nimmt man die Beobachtungen 

 Regnault's und Wiedemann's als nur für die 

 Temperaturen gültig au, bei denen sie ausgeführt 

 sind, so erhält man folgende Werthe: 

 Spec. W. des Wassers bei 10,5° = 1 gesetzt : 



C v für Luft = 0,2365 ./ 10 „ = 430,06 kgm 45» Br. 

 Spec. W. des Wassers bei 15,2"=^ 1 gesetzt : 



C„ für Luft = 0,237* ./,,,,, = 427,73. „ „ „ 

 Spec. W. des Wassers bei 20,4° = 1 gesetzt : 



Cp für Luft = 0,2389 • «r 20 , 4 = 425,73 „ „ „ 



Diese Zahlen stimmen aber fast genau mit den 

 von Rowland erhaltenen überein; durch sie wird 

 also die Beobachtung bestätigt, dass die speeifische 

 Wärme des Wassers abnimmt zwischen 10" und 20° 

 mit steigender Temperatur. 



Eine zweite Methode, welche die mechanische 

 Wärmetheorie liefert, ist erst in neuester Zeit von 



