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Natur Wissenschaft liehe Rund schau. 



No. 34. 



digkeit ausbreite. Ueber Versuche, die Ursachen 

 dieses Gegensatzes zwischen Theorie und Erfahrung zu 

 ermitteln, hoffe ich mit der Zeit berichten zu können." 



Pellat: Anwendung des Carnot'schen Princips 

 auf die endother mischen Reactionen. 

 (Comptes rendus, 1888, T. CVII, p. 34.) 



Die am Schlüsse der nachstehenden Mittheilung 

 sich ergebende Erklärung für die chemische Wirkung 

 des Lichtes, und speciell für die Wirkung des Lichtes 

 auf die Zerlegung der Kohlensäure durch die Pflanzen, 

 wird es rechtfertigen, wenn hier eine rein theoretische 

 Betrachtung des Herrn Pellat mitgetheilt wird, 

 welcher nur die erläuternde Bemerkung voraus- 

 geschickt sei, dass bekanntlich endothermische Pro- 

 cesse in der Chemie solche genannt werden , welche 

 unter Absorption von aussen zugeführter Wärme vor 

 sich gehen, während exothermische Beactionen solche 

 genannt werden, die unter Wärmeentwickelung ver- 

 laufen. 



„Wir wollen die Temperatur t der Körper, welche 

 die endothermische Beaction geben , unterscheiden 

 von der Temperatur T der Wärmequelle A, welche 

 unter der Form von Wärme durch Strahlung oder 

 Leitung die ganze Energie liefert , die für diese 

 Beaction nothwendig ist. T kann nicht kleiner sein 

 als t, hingegen kann es grösser sein und selbst viel 

 grösser, wenn die Quelle A durch Strahlung wirkt. 

 Macht man diese Unterscheidung, so wird uns die An- 

 wendung des Carnot'schen Princips zu einem ähn- 

 lichen, aber allgemeineren Gesetze führen, wie das 

 jüngst von Potier aufgestellte. [Dieser hat nachge- 

 wiesen, dass eine endothermische Reaction nur möglich 

 ist, wenn die Temperatur der reagirenden Körper 

 höher ist als die , bei welcher die Beaction umkehr- 

 bar wird.] 



Betrachten wir einen explosiblen Körper oder ein 

 explosibles Gemisch a, das aus einer endothermischen 

 Reaction entstanden , welche die Körper b gegeben 

 haben, z. B. Chlorstickstoff oder ein Knallgasgemisch 

 von Sauerstoff und Wasserstoff; man kann die Tem- 

 peratur dieses Körpers oder dieser Mischung u nicht 

 unbegrenzt erhöhen, ohne dass die zur vorigen ent- 

 gegengesetzte, exothermische Beaction spontan eintritt 

 und das System b wieder erzeugt. Bei 500° detonirt 

 das Gemisch von Sauerstoff und Wasserstoff und bildet 

 Wasser; weit unterhalb diesei- Temperatur zersetzt 

 sich der Chlorstickstoff aus freien Stücken. Wir 

 wollen 2\ die niedrigste Temperatur nennen , bei 

 welcher die exothermische Reaction nothwendig ein- 

 tritt. Nachdem diese Definition vorausgeschickt, lautet 

 das Gesetz folgeudermaassen: 



1) Die Temperatur T der Quelle A kann nicht 

 niedriger sein als Ty. 



2) Wenn die Temperatur der reagirenden Körper 

 niedriger ist als 1\ , muss die Temperatur T der 

 Quelle A um so viel höher oberhalb T x liegen , je 

 stärker endothermisch die betreffende Reaction ist. 



In dem Falle, dass die Temperatur t der Körper, 

 welche die endothermische Reaction geben, höher ist 



als Ti folgt, da immer T grösser oder gleich sein 

 muss t , dass T >> T x , und dem ersten Theil des 

 Gesetzes ist genügt. Der Beweis dieses ersten Theils 

 für den anderen Fall , wo t kleiner ist als 2\ , ist 

 folgender : 



Mittelst der Quelle A erzeugen wir die endother- 

 mische Beaction und die Temperatur t ; wir bringen 

 die Producte u dieser Reaction auf die Temperatur 

 T l mittelst der Wärme q, die geliefert wird von den 

 Wärmeregeneratoreu R; bei der Temperatur T x tritt 

 die exothermische Reaction ein, und es wird eine 

 Menge Wärme erzeugt, welche die Körper einer Quelle 

 -B bei T x ° abgeben würden; die Producte b der 

 Reaction werden dann durch die Wärmeregeneratoreu 

 R bis auf t abgekühlt; sie werden so an R eine 

 Wärniemenge <j l abgeben, die ziemlich gleich ist </; 

 läset man die Quelle .4 von neuem wirken, so können 

 wir unbegrenzt diesen Cyclus von Operationen wieder- 

 holen, durch welchen Wärme die einer Quelle A von 

 T° entnommen ist, übertragen wird auf eine Quelle 

 B bei 1\° ohne anderen Wärmetransport, da die 

 Regeneratoren empfangen, was sie abgegeben haben, 

 und ohne Arbeit zu liefern. Nach dem Axiom von 

 Clausius, das bekanntlich dem Carnot'schen 

 Princip äquivalent ist, ist dies nur möglich, wenn 

 man T ^ T, hat. 



Da übrigens die exothermische Reaction, welche 

 bei 1\ vor sich geht, die Producte b auf eine Tempe- 

 ratur Ti erhöht, die um so höher ist als 1\ je stärker 

 endothermisch die erste Reaction war, können diese 

 Producte b Wärme abgeben an eine Quelle C von 

 einer höheren Temperatur als 1\ aber einer niedri- 

 geren als 1\. Geht man von dieser Vorstellung aus 

 und wendet mau das Carnot'sche Princip au, so 

 gelangt man nach der Kenntniss von 1\ und T-, dazu, 

 eine Temperatur K zu bestimmen , die um so höher 

 als 1\ ist, je höher T., ist, welche übertroffen werden 

 muss von der Temperatur T der Quelle A, damit 

 diese Quelle in Gestalt von Wärme alle für die endo- 

 thermische Reaction nothwendige Energie geben muss, 

 wenn diese bei einer Temperatur /, niedriger als Tj, 

 entsteht. In dem Falle z. B., wo die endothermische 

 Reaction die Zersetzung des Wassers ist, und wo man 

 etwa hat T t = 500» und T 2 = 2200°, findet man 

 K = 890": eine Quelle von einer Temperatur unter 

 890" kann nicht die Zersetzung des Wassers unter 

 500° hervorbringen. 



In den Laboratoriumsversuchen wird am häufig- 

 sten die einzige Wärmequelle von den Wänden der 

 Gefässe gebildet , welche die reagirenden Substanzen 

 umschliessen, und die Temperatur der Quelle unter- 

 scheidet sich nicht merklich von derjenigen dieser 

 Substanzen. Die Temperatur dieser Körper muss 

 dann nach unserem Gesetze höher sein als T], damit 

 die endothermische Reaction vor sich gehen könne, 

 und in Folge dessen kann sie nur erfolgen unter den 

 Bedingungen der Umkehrbarkeit; dies ist das Gesetz 

 des Herrn Potier. 



Dies zeigt uns die Unmöglichkeit, endothermische 

 Reactionen in undurchsichtigen Gefässen bei niedri- 



