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Materie 



Molekiile. Unser Bild von der Struktur 

 tier Materie ware ganz unvollstandig, wenn 

 wir uns die Molekiile ruhend denken wollten. 

 Wenn zwei verschiedene Gase oder zwei 

 verschiedene Fliissigkeiten miteinander in 

 Beriihrnng sind, so beobachtet man, daB 

 langsam Teilchen des einen Stoffes in den 

 anderen eindringen, hineindiffnndieren. Das 

 ware unmoglich, wenn die Molekiile in Ruhe 

 waren. DaB man aber die Bewegung der 

 Molekiile nieht direkt wahrnehmen kann, 

 laBt nur eine Erklarung zu, namlich die, daB 

 die Molekiile regellose Zickzackbewegungen 

 ansfiihren, so daB der Dnrchschnitt der Be- 

 wegungen aller Molekiile an einer bestimmten 

 Stelle immer Null ist. Die Zickzackbewegung ' 

 selber ist sicher auBerordentlich lebhaft, und : 

 allmahlich konnen die Molekiile dabei, wie I 

 der Diffusionsvorgang lelirt, von ihrem ur- 

 spriinglichen Platz weiter und weiter weg- ! 

 riicken. Wenn in einer Fliissigkeit auBerst 

 kleine Partikelehen suspendiert sind, wie 

 in den sogenannten kolloidalen Losungen, 

 so kann man unjter dem Mikroskop beob- 

 achten, wie diese Partikelehen an der allge- 

 meinen Bewegung der Molekiile beteiligt 

 sind. Sie schwarmen namlich lebhaft umher 

 Brownsche Bewegnng), und zwar nur 

 infolge der unregelmaBigen Stb'Be, die sie 

 von den Molekiilen bekommen. Dasselbe 

 beobachtet man an feinen Rauchteilchen in 

 Gasen. 



Lange geradlinige Wegstrecken kann ein I 

 Molekiif nicht zuriicklegen, weil es die lit ! 

 umgeben von anderen Molekiilen ist, es stoBt 

 deswegen fortwahrend auf andere Molekiile, 

 prallt von ihnen ab, und beschreibt so mit ' 

 rasender Geschwindigkeit komplizierte Zick- 

 zacklinien. Diese Bewegungen miissen natiir- 

 lich den Verb and der Molekiile lockern, der 

 aus ihnen zusammengesetzte Korper nimmt in- 

 folgedessenstetsmehr Platz ein, als erbrauchen 

 wiirde, wenn die Molekiile (lurch die Ko- 

 hasionskrafte mb'glichst eng aneinander ge- ( 

 preBt waren. Ja, die Wirkung der regel- 

 losen, heftigen StoBe kann so weit gehen, 

 daB der Zusammenhang, den die Kohasions- 

 krafte herzustellen suchen, vollkommen auf- 

 gehoben wird. Dies ist der Fall in den Gasen. 

 In einem Gase fahren die Molekiile nach 

 jedem ZusammenstoB so heftig auseinander, 

 daB die zwischen ihnen bestehenden An- 

 ziehungskrafte gar nicht zur Wirkung 

 kommen konnen, und die Molekiile sind. 

 abgesehen von den kurzen Momenten 

 der Zusammenstb'Be so weit auseinander, 

 daB von Kohasion gar nichts zu nierken ist. 

 Gase sind Korper ohne jede 

 Kohasion. In den Fliissigkeiten 

 wirken freilich die Kohasionskrafte zwischen 

 den Molekiilen, sie bilden deswegen im 

 Gegensatz zu den Gasen zusammenhangende 

 Massen mit scharfer Oberflache, aber iinmer- 



hin treiben die fortwahrenden Stb'Be die Mole- 

 kiile so weit auseinander, daB sie zwischen- 

 einander durchschliipfen und groBe Wande- 

 rungen machen konnen, wie die Diffusions- 

 erscheinungen beweisen. In d e n f e s t e n 

 K o r p e r n sind die Kohasionskrafte so 

 stark, daB die StoBe der bewegten Molekiile 

 wenig dagegen ausrichten konnen. In ihnen 

 ist der Molekiilverband nur wenig lockerer, 

 als er es sein wiirde, wenn keine Bewegung 

 vorhanden w T are. Die Molekiile konnen nicht 

 mehr durcheinander schliipfen, t sie vi brier en 

 nur um eine Gleichgewichtslage unregel- 

 maBig hin und her. In dieser Weise gibt die 

 Molekulartheorie Rechenschaft von den drei 

 A g g r e g a t z u s t a n d e n , die die Materie 

 amiehmen kann. 



Es ist klar, daB das Verhalten eines 

 materiellen Korpers sich andern muB, wenn 

 sich die durchschnittliche Geschwindigkeit 

 der regellosen Bewegung seiner Molekiile 

 andert. Mit anderen Worten: Jeder Grad 

 dieser Bewegung stellt einen besonderen Zu- 

 stand des Korpers dar, der sich in einer 

 irgendwie wahrnehmbaren Weise auBern 

 mu 6. Gewisse theoretische Ueberlegungen 

 fiihren zu dem sicheren SchluB, daB der 

 Grad der inneren Bewegung identisch ist 

 mit dem, was man als Warmegrad, als 

 Temperatur, des Korpers beobachtet. 

 Und zwar laBt sich nachweisen, daB die am 

 Gasthermometer abgelesene sogenannte ab- 

 solute Temperatur proportional ist mit dem 

 durchschnittlichen Wert der kinetischen Ener- 

 gie der Zickzackbewegung eines Molekiils. 

 Ist die Temperatur in einem Korper kon- 

 stant, so hat jedes einzelne Molekiil die- 

 selbe durchschnittliche Energie seiner Zick- 

 zackbewegung (Literatur 5). 



Dieser letzte Satz hat zu einer hbchst 

 interessanten Berechnung der Zahl der 

 Molekiile gefiihrt. P e r r i n verfolgte die 

 B r o w n sche Bewegung kleiner in Wasser 

 suspendierter Partikelehen messend und be- 

 rechnete nach gewissen durch die Theorie 

 gegebenen Formehi aus den sichtbaren Ver- 

 schiebungen die durchschnittliche Geschwin- 

 digkeit v der unsichtbar kleinen Vibrationen 

 der Teilchen, mit denen infolge der StoBe der 

 MolekiileihreWanderimgiibergrbBereStrecken 

 verkniipft ist. Da die Teilchen groB genug 

 waren, um durch geeignete Messungen ihre 

 trage Masse m bestimmen zu konnen, lieB 



m.v 2 



sich nach der Formel ^ der durchschnitt- 

 liche Wert der kinetischen Energie eines 

 Partikelchens berechnen, welcher der Tem- 

 peratur des Wassers entsprach. Nach dem 

 oben ausgesprochenen Satz ist dieser Wert 

 identisch mit der durchschnittlichen Energie 

 der Zickzackbewegung irgendeines Molekiils 

 bei derselben Temperatur, da man die sus- 



