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Na turwissenschaft liehe Rundschau. 



Nu. 51. 



vou der Temperatur Gegenstand zahlreicher und ein- 

 gehender Versuche, und dies um so mehr, als die von 

 den verschiedenen Experimentatoren erhaltenen Re- 

 sultate sehr merkliche Abweichungen unter einander 

 zeigten. 



Es wäre an dieser Stelle wenig angezeigt, an die 

 vielen Arbeiten zu erinnern, die ausgeführt wurden, 

 seitdem im Jahre 1870 die Herren Pfaundler und 

 Platter Zweifel erhoben gegen die Genauigkeit der 

 Schlüsse, die Regnault aus seinen schwierigen und 

 mühevollen Untersuchungen abgeleitet hatte. Es 

 genüge hier, nur einen Punkt hervorzuheben, nämlich 

 die Aenderung der speeifischen Wärme des Wassers 

 bei den Temperaturen, welche dem Nullpunkt nahe 

 sind. Der Umstand, dass das Wasser ein Dichtigkeits- 

 maximum bei 4" besitzt, Hess vermuthen, dass man 

 auch in der speeifischen Wärme werde einige Un- 

 regelmässigkeiten beobachten können. 



Sowohl Hirn, wie Pfaundler und Platter 

 hatten zwischen den Temperaturen 0° und 10" eine 

 unbestreitbare Zunahme der speeifischen Wärme beob- 

 achtet, während Regnault in der Nähe von 4" nur 

 Unregelmässigkeiten gefunden hatte, die freilich so 

 klein waren, dass er sie glaubte mehr den unvermeid- 

 lichen Fehlern der expei imentellen Messungen , als 

 wirklichen Anomalien zuschreiben zu dürfen. Herr 

 Rowland hingegen hat 1880 behauptet, dass die 

 speeifische Wärme des Wassers von 0" bis 30° ab- 

 nehme, so dass für die Temperaturen 0° bis 10° auf 

 der einen Seite die Angabe einer Zunahme, auf der 

 anderen die einer Abnahme der speeifischen Wärme 

 sich gegenüberstanden. 



Noch Niemand hat bisher daran gedacht, die spe- 

 eifische Wärme des Wassers bei Temperaturen unter 

 0" zu bestimmen; obwohl derartige Messungen nicht 

 ohne Interesse zu sein versprachen. Denn das unter- 

 kühlte Wasser befindet sich in einem Zustande labilen 

 Gleichgewichtes, in welchem es durch den geringsten 

 Stoss zum Erstarren gebracht wird, und da das Er- 

 starren einen Aggregratzustand der Molekeln herbei- 

 führt, bei welchem die speeifische Wärme von 1 (Wasser) 

 auf 0,508 (Eis) sinkt, so waren interessante Aufschlüsse 

 a priori zu erwarten. Wenn, wie die Mehrzahl der Phy- 

 siker annimmt, die Wärmecapacität des Wassers mit 

 der Temperatur wächst, müsste man bei Temperaturen 

 unter 0° eine Abnahme finden, deren Gang auszu- 

 mitteln nicht ohne Interesse sein würde. Wenn hin- 

 gegen, wie Herr Rowland gefunden, die Wärme- 

 capacität des Wassers mit steigender Temperatur 

 abnimmt, so würde sie wahrscheinlich bei den Tem- 

 peraturen unter Null noch weiter zunehmen und die 

 speeifische Wärme des unterkühlten Wassers wäre 

 dann grösser als die Einheit. 



Die für diese Untersuchung benutzte Methode ver- 

 werthete die wohlbekannte Thatsache, dass das unter- 

 kühlte Wasser durch einen leichten Stoss schnell 

 erstarrt und seine Temperatur augenblicklich auf 0° 

 erhöht. Die Wärmeeinheiten, welche zu dieser Tem- 

 peraturerhöhung erforderlich sind, werden von dem 

 erstarrenden Wasser geliefert; wenn man nun uuter- 



kühltes Wasser, während es erstarrt, in eine Umgebung 

 von 0° bringt, so kann nur diejenige Wassermenge 

 erstarren, die nothwendig ist, um die ganze Masse des 

 Wassers, welche vorher überschmolzen war, auf Null 

 zu bringen. Könnte man die Volumzunahme messen, 

 welche der Theil desselben erleidet, der erstarrt, so 

 würde man auch die Menge des erstarrten Wassers 

 und daher die Menge der entwickelten Wärme be- 

 stimmen können. In der Menge der entwickelten 

 Wärme, dem Gewicht des benutzten Wassers und der 

 Temperatur (t) des Wassers, wären dann alle Elemente 

 bekannt, um die mittlere speeifische Wärme des unter- 

 kühlten Wassers zwischen der Temperatur t und 0" 

 zu bestimmen. 



Die praktische Ausführung der Methode bestand 

 im Wesentlichen in der Anwendung eines Gewichts- 

 thermometers, dessen Kugel mit dem zweimal destil- 

 lirten und lange ausgekochten Wasser gefüllt war, 

 während die capillare Röhre Quecksilber enthielt und 

 zweimal rechtwinkelig gebogen, eine passende Be- 

 festigung gestattete. Die Thermometerkugel wurde 

 nach der bei 0" erfolgten Füllung in einen Cylinder 

 mit Doppelwänden zur Aufnahme einer Kältemiscbung 

 gebracht; nachdem sie hier auf den gewünschten Grad 

 abgekühlt worden, wobei das Wasser sich ausdehnte 

 und eine bestimmte Menge Quecksilber ausfioss, wurde 

 das Thermometer plötzlich in ein Luftbad von 0" 

 gebracht, nachdem es geschüttelt worden und das 

 beginnende Erstarren des Wassers wieder ein schnelles 

 Ausfliessen des Quecksilbers veranlasste. Man be- 

 stimmte nun das Gewicht des ganzen ausgeflossenen 

 Quecksilbers, sowohl des bei der Ausdehnung des 

 Wassers, als des beim Festwerden desselben verdräng- 

 ten, da beim Erstarren die Temperatur auf Null stieg 

 und das Wasser sich entsprechend contrahirte, diese 

 Contraction aber durch die vorherige Ausdehnung 

 ausgeglichen werden musste. 



Nach einer eingehenden Besprechung der mög- 

 lichen Fehlerquellen dieser Versuche werden schliess- 

 lich die experimentellen Resultate mitgetheilt, von 

 denen hier nur die Schlussergebnisse ihre Stelle finden 

 sollen. 



Aus dem Mittel der gefundenen Wärmewerthe, die 

 in naheliegenden Temperaturintervallen bestimmt 

 worden, zeigt sich, dass die mittlere speeifische Wärme 

 des Wassers von — 6,52" bis — 10,67" zunimmt, und 

 zwar unabhängig von der durch das Glas und das 

 Quecksilber absorbirten Wärmen. Werden diese Ein- 

 flüsse in Abrechnung gebracht, so ergeben sich für 

 das unterkühlte Wasser folgende mittlere speeifische 

 Wärmen : 



zwischen - - 6,52" und 0" 0,953 



— 8,09" „ 0" 0,961 



- 9,47" „ 0" 0,962 



-10,67" ,, 0" 0,985 



Die speeifische Wärme ist also kleiner als 1, 

 und da sie mit sinkender Temperatur wächst, so muss 

 nach diesen Versuchen das Wasser zwischen 0" und 

 — 6" ein sehr merkliches Minimum der Wärmecapa- 

 cität besitzen. 



