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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



XVI. Nr. 33. 



Korper unter cler Einwirkung uiechanischer Krafte seine 

 Gestalt und zwar dauernd in dem Falle, dass die Elasti- 

 citatsgrenze Uberschritten ist. Hiervon macht bekannt- 

 lich die Metalltechnik alltiiglich Gebrauch, und bat die 

 vielfiiltige Verwendung vermnthlicb die, zumal unter Tech- 

 nikern verbreitete Meinung erzeugt, dass man die blei- 

 benclen Dmformungen ausser durch Zug, Biegung und 

 Torsion auch durch eiuheitliche, geniigend starke Com- 

 pression erzcugen konue; man hat scbliesslich geglaubt. 

 dass der festc Zustand der Materie ebensowohl eine blei- 

 hende Volunienniinderung zuliesse, wie eiue bleibeude Ver- 

 langerung oder Abplattung. Diese Annahme wurde an- 

 scfaeinend gestarkt durch die Erfabrung, dass die stark 

 comprimirten Korper meist hohere Dicbte aufwiesen, was 

 man uicbt sowohl der Ausmerzung von Poren uud Hohl- 

 raumen, als vielmebr einer Verdichtung des Stoffes zu- 

 schrieb, mit der eine mebr oder weniger tiefgreit'eude 

 Veranderung von dessen Hiirtc und Hammerbarkeit ver- 

 Inuulen sei. Kiihnere Geister liielten sogar fiir nioglich, 

 dass mit Hilfe ausserster Compression ein gegebener ein- 

 t'acher Korper in einen anderen dichteren, z. B. Schwefel 

 in Selen, Arsen in Antimou verwandelt werden konne. 

 Demgegeniiber i'iihrte W. Spring den Nachweis, dass beim 

 Comprimiren fester Korper im geschlossenen Raume, wo 

 sie einem allseitig gleichen, also hydrostatischeu Drucke 

 uuterworfen sind, die hervorgerufene Vo lumen mi n de- 

 run g keine bleibende ist, so gross auch die a u s - 

 getibtc Gewalt sein mag. Es giebt da keine Elasti- 

 ckategrenze in der Volumeumindening, sondern es giebt 

 nur fur jeden gegebeuen Druck eine Greuze der Zu- 

 sammendriickbarkeit (Oompressibilitat); eine wie grosse 

 Volumenminderung auch wiihrend der Druckwirkungen 

 eintritt, so nimmt die Materie dennoch, sobald die Com- 

 pression aufhort, genau ihr urspriingliches Volumen 

 wieder ein. 



Die festen Korper besitzen also da eine vollkoin- 

 mene Elasticitiit, wahrend sie begrenzte Elasticitiit 

 aufweisen in den Fallen, wo sie dem Druck seitlich aus- 

 weicbeu konnen. 



Jones Verhalten wurde ganz iibereinstimmend an 

 alien erprobten Substanzeu (Blei, Zinn, Wismuth, Antimon, 

 < 'adniium, Aluminium, Zink, Kaliumsnlfat, Ammonium- 

 sulfat, Alaun) festgestellt, die man in eiuem kleinen Cy- 

 linder aus hartem Staid der Untersuehung unterwarf. 

 Der Cylinder von 40 mm ausserem und 8 mm innereni 

 Durehmesser war uoch vou einem 90 mm Durcbmesser 

 erreichenden eisernen Ringe umschlossen; ein ihn schliessen- 

 dcr Stempel drang in ihn ein mit Hilfe eines willkiirlich 

 y.u belastenden Hebelarms. Das /.u priifende Material, 

 dessen Dichte zuvor ermittelt worden war, wurde zu- 

 nachst einer etvva drei Wochen dauernden ersten Com- 

 pression uuterworfen, worauf man seine Dicbte von neuem 

 bestimmte. 



Dann wurde es nochmals zusammengedriickt und 

 wiihrend dieser Compression erkanntc man die einge- 

 tretenc Volumenminderung an dem Niedersinken des frcien 

 Hebelarm-Endes. Entternte man die den Hebel belasten- 

 den Gewicbtc, so stieg der llcbelarm in seine f'rtiliere 

 Lage zurtick, zum I'.eueis, dass die zusammengedriickte 

 .Mnterie ilir urspriingliches Volumen wieder einnahm. 

 Unterscbicdc von ganz uerhigeni Hetragc warcn nur in- 

 sofern erkennbar, dass die hidite ein/.elner Metalle iZinn, 

 Wismuth, Antimon), sowie die der nichtmetalliscben 

 Krystalle nach der zweiten Compression etwas grosser 

 bcfunden wurde, als nach der ersten. Riicksichtlich 

 der Elasticitiit verhalten sich also die untcrsucbten 

 festen Substanzen unter Druek gaii/, sn \vic die Fliissig- 

 keiten und Gase. von welehen letzteren sie sich dureli 

 den Mangel an Ausdehiunigsfahigkeit unterscbeiden, wah- 



rend die Fliissigkeiteu eine betriichtlicb grossere Fliichtig- 

 keit als wie die festeu Korper besitzen. 



Jedoch haben Spring's Versuche auch ergeben, 

 dass es ausser mit unbegreuzter Elasticitat ausgestatteten 

 noch solche feste Substanzen giebt, die durch Zusammeii- 

 pressen eine dauernde Verdichtung erfahren, bei dcnen 

 mitbin die Elasticitat des hydraulichen Druckes begrenzt ist : 

 das sind diejenigen, welche im festen Zustaude mehrerc 

 allotropiscbe und durch eineu erheblichen Uutcrscliied der 

 Dicbte gekenuzeichnete Zustande besitzen. Hiermit ge- 

 langen wir zu einer Betrachtung der allotropischen 

 Umwandlnng der festen Korper. Die hierfiir gel- 

 tenden Gesetze erinneru an diejenigen der Umwandlung 

 der Aggregatzustande, da auch liier die Temperatur der 

 Hauptfactor ist; das erkennt man besondcrs deutlich an 

 deni als Beispiel beliebten Schwefel, der bei einer iibcr 

 95,6 liegenden Temperatur erstarrend prismatiscb kry- 

 stallisirt, wahreud bei jeder niedrigeren Temperatur die 

 als octaedrische bezeichnete Modification die allein sta- 

 bile ist. Die gleichen Verhaltnisse herrschen beim 

 Schmelzen uud Sieden. Oberhalb des Gefrierpunktes O u ist 

 das fliissige Wasser stabil, dar unter das feste Eis; bei 

 selbst konnen Eis und Wasser neben eiuander existiren, 

 in Beriihrung mit ihrem Verdunstungsdampfe; sie befinden 

 sich in diesem ,,UmwandIuugspuukte" im Gleichgewichte; 

 eiu solcher ist aber, wie das im Besondereu am Schmelz- 

 und am Siedepunkte zu erkennen, auch eine Function des 

 Druckes. Die Thermodynainik giebt fiir den Wechsel 

 der Umwandlungstemperatur und des Druckes folgendes 

 Verhaltniss an: 



l__s^a 8P 

 T~ 1 ' dT' 



worin / die latente Umwandlungswarme, s und a die fill- 

 die beiden allotropischen Zustande geltenden specifischen 



8P 

 Volumina, -^., der partielle Differentialcocfficient des 



Druckes im Verhaltniss zur Temperatur bei constantem 

 Volumen und / das mechanische Warmeaquivaljnt be- 

 deuten. Man kauu die Formel auch schreibeu: 



,dP , I 

 (s- a} =i- 



und erkennt hieraus, dass das zweite Glied der Gleichuug 

 positives Vorzeichen hat fitr alle die Korper, dereu latente 

 Umwandlungswarme positiv ist, und mithin auch das erste 



9P 

 Glied positiv sein muss, was erfordert, dass (s a) und -j-^ 



iinmer das gleiche Vorzeichen besitzen. Es ergiebt sich 

 mithin, dass bei den Korperu, die in einen weniger 

 d i c h t e n Zustand iibergehen, eine Drucksteige- 

 ruug die Erhohuug des Urn wandluugspuuktes zur 

 Folge haben wird, und umgekehrt. 



Die thcoretischen uud experimentelleu Uutersuchungen 

 Van 'tHoff's und Rcichers haben dieses Verhalten fiir 

 die Dmwandlung des octaedrischen in prismatischen 



dP 



Schwefel bestiitigt, wobei sie den Werth von , = ziem- 



lich ganz iibereinstimmend fanden, durch Versuche nam- 

 lich zu 0,050 und durch Rechuung zu 0,049 g fiir die 

 Atmosphilre. 



Der umgekehrte Fall ist an sich seltener, und ist zu- 

 erst eingeheuder bei der Umwandlung des hexagonalen 

 Jodsilbers in cubisches von Mallard und Le Chatelier 

 gepriift worden; diese Umwaudlung tritt unter dem Drucke 

 von einer Atmosphilre erst bei 146 ein, unter dem von 

 2475 Atmosphjiren jedoch schon bei 20; die Contraction 

 betragt alsdann (),!() der Volumcneinheit und ist zehnmal 

 grosser als bei 146. 



