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Natu r wissenschaftliche Rundschau. 



No. 9. 



So wrde z. B. eine trockene Luftmenge, welche 

 an der Erdoberflche eine Temperatur von 20 C- 

 besitzt und adiabatisch bis zu einer Hhe (etwa 

 5500m) aufsteigt, in welcher der Druck auf die 

 Hlfte gesunken ist, bis auf 33 sich abkhlen. 



Eine wesentliche Aenderuug dieses Vorganges wird 

 aber durch den Wassergehalt der Luft bedingt. Der- 

 selbe kann in der Luft enthalten sein: 1) nur dampf- 

 frmig (Trockenstadium), 2) dampffrmig und flssig 

 (Regenstadium), 3) dampffrmig, flssig und fest (Hagel- 

 stadium), 4) dampffrmig und fest (Schneestadium *). Es 

 ist daher bei der Behandlung der vorgesetzten Aufgabe 

 zunchst zu untersuchen, welche Stadien die wasser- 

 haltige Luftmenge bei ihrer Zustandsnderung durch- 

 luft. Eine besondere Schwierigkeit entsteht aber 

 daraus, dass in den meisten Fllen der Wassergehalt 

 am Ende des Vorganges nicht mehr derselbe ist wie 

 zu Anfang, indem ein mehr oder weniger grosser 

 Bruchtheil nach erfolgter Condensation als Regen 

 oder Schnee herausgefallen ist. 



Um auch fr diesen allgemeinsten Fall eineu 

 Ueberblick ber das Verhalten der Luft zu erlangen, 

 bedient sich der Verfasser eines graphischen Ver- 

 fahrens , welches in der Erweiterung einer in der 

 mechanischen Wrmetheorie gebruchlichen Methode 

 besteht. 



Nach derselben wird der Zustand eines Gasquan- 

 tums durch die Lage eines Punktes in einer Ebene 

 dargestellt, dessen auf ein rechtwinkeliges System 

 bezogene Coordinaten Druck und Volumen darstellen. 

 Eine isothermische Zustandsnderung wird daher 

 durch Bewegung des Punktes auf der gleichseitigen 

 Hyperbel 



j,i=B k T (3) 



dargestellt, wo Ii>. fr trockene Luft = 29,272 ist. 

 Fr Luft, welche iu der Gewichtseinheit die Quantitt x 

 Wasserdampf enthlt, ist die Gleichung der Isotherme: 



pr = (R x + E d x) T (4) 



wo -i,! =47,061 ist. Wird x als constant angesehen, 

 so unterscheiden sich die beiden Isothermen nur sehr 

 wenig. Will man aber dem Umstnde Rechnung 

 tragen , dass bei der Zustandsnderung die Menge 

 des Wasserdainpifes sich verndert, so muss man x 

 als eine weitere vernderliche Grsse ansehen. Der 

 Verfasser nimmt dieselbe als Senkrechte zu der p, v- 

 Ebene. Die Zustaudsnderungeu werden dann nicht 

 mehr dargestellt durch Bewegung eines Punktes iu 

 einer Ebene, sondern durch Bewegung desselben 

 auf einer Flche, auf welcher die Linien constanten 

 Wassergehaltes Niveaulinien ber der Horizontal- 

 ebene sind. Die Projectionen derselben auf die 

 Ilorizoutalebene sind dann wieder die Hyperbeln (4). 

 Diese Betrachtungen gelten zunchst unter der 

 Voraussetzung , dass keine Condensation des Wasser- 

 dampfes stattfindet. Hierdurch wird ein Theil der 

 Grundebene fr die Bewegungen des betreffenden 



l ) Diese Bezeichnungen rhren von Hertz (Meteorol. 

 Zeitschr. I, p. 421) her. 



Punktes verschlossen. Mit anderen Worten : jede der 

 Hyperbeln (4) darf nur bis zu einem Punkte verfolgt 

 werden, in welchem der Druck des Wasserdampfes 

 das der betreffenden Temperatur entsprechende Maxi- 

 mum erreicht. Die Verbindungslinie aller dieser 

 Grenzpunkte bezeichnet der Verfasser als Stti- 

 gungscurve oder Th au punktscurve. 



Die Adiabaten der feuchten Luft im Trocken- 

 stadium sind dieselben , wie diejenigen der trockenen 

 Luft. 



Die Isothermen des Regen- (oder Schnee-) Stadiums 

 unterscheiden sich nur wenig von denjenigen des 

 Trockenstadiums. Es erfolgt nur an der Thaupunkts- 

 curve eine kleine Knickung. Was die Adiabaten 

 betrifft, so hat man zwei Flle zu unterscheiden: 

 a) die bei dem Uebergange aus dem Trockenstadium 

 in das Regenstadium condensirte Wassermenge bleibt 

 in der Luft suspendirt, b) die condensirte Wasser- 

 menge fllt (als Regen) heraus. 



Verfasser bezeichnet diese Grenzflle als maxi- 

 male Ueber Sttigung und als normale Stti- 

 gung, die dem letzten Fall entsprechende Adiabate 

 als Pseudoadiabate. Fr die weiteren mathema- 

 tischen Entwickelungen der Zustandsnderungen der 

 Luft in den einzelnen Stadien, sowie fr eine gra- 

 phische Methode, die Energiezufuhr fr eine belie- 

 bige Zustandsnderung zu berechnen , mssen wir 

 auf das Original verweisen. 



Der Nutzen der ganzen Betrachtungsweise wird 

 am besten aus den von dem Verfasser behandelten 

 Beispielen hervorgehen. 



Bei dem Fhn hat man es mit dem Aufsteigen 

 einer wasserhaltigen Luftmenge zu bedeutender Hhe 

 (beim Ueberschreiten eines Gebirgskammes) zu thun, 

 worauf ein Hinabsinken auf der anderen Seite bis in 

 das anfngliche Niveau folgt. 



Dieser Vorgang kann durch die beistehende Fi- 

 gur dargestellt werden. Sei a der Aufaugszustand, 



die entsprechende Thau- 

 punktscurve S, so expan- 

 dirt die Luft nach der 

 Adiabate des ) Trockensta- 

 diums , bis sie die Curve 

 S in dem Punkte b trifft, 

 die Ourve ab liegt dabei 

 in einer um x* von der 

 p, '-Ebene abstehenden, ihr 

 parallelen Ebene. Hierbei 



-T a 



Sa 



Sa T 



sinkt die Tempei'atur rasch. Sowie der Punkt!; erreicht 

 ist, gleitet der Punkt auf der Thaupunktsflche herab, 

 die Adiabate des Trockenstadiums geht in jene des 

 egeustadiums bc ber und bildet mit der ersteren 

 in b einen stumpfen Winkel. Die Temperatur sinkt 



