Nr. 14. 



Naturwissenscliiiftliclie Wofliciisi-lu-if't. 



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Die Ursaclii' ilirer iiusscrdrdi'iitlii'licii "J'rdcktMilicit licnilit 

 zweifV'lsoliiic /um teil iiuf der Tliiit.sju-lic, dass sie iMiiiland 

 von dem oiirDitiiisclicii Kipuliiiciit ans crroiidicn, /um teil 

 aber aueli in einem anderen l'msfande, auf den wir \v(Mter 

 unten zu S])reeiien konnnen werden. 



Die iu der Luft entlialtene Dampfmengc wird yc- 

 wölinlieli nnttcls des bekannten IIyfj;ronicters bestimmt. 

 Aber dies kann aneli direkter dadureli g'cseiiclien, dass 

 man eine bestinnnte Luftmenj^e dureb einen Apparat 

 streieben lässt, in weleiiem sieli Seiiwi'feisäure oder eine 

 andere stark byi^roskopiseiie Substaii/. lielindet, und das 

 ganze vor und naeli diesem \'er.suciie wiijit. Die Zmiainiic 

 des Gcwieiites f;iebt das (iewiebt de.s absorl)ierten Wassers. 

 Auf diese AWise ist bestinnut worden, dass die Daniiif- 

 menf;e, welelie Luft entiialten kann, sehr scdineil mit der 

 Temperatur wäelist; aber sie enliiiMt, besonders l)ei liTdierer 

 Temperatur, selten iliesen Maxinialbetran'. ['ni iri;-end 

 einen Teil dieses Dami)fes zu kondi'usieren, müssen wir 

 ihm seine latente Wärme cntzielien ; al)er ausserdem iiaben 

 wir noch ^t^., mal so viel Wärme abzuziehen, als nötig- 

 wäre, um das kondensierte Wasser vom Gefrier- bis zmii 

 Siedepunkt zu erwärmen. Der Punkt, bei welehem die 

 Kondensation vor sieh geht, der Thaupunkt, hängt natür- 

 lich von der in der Luft vorhandenen Dampfmenge ab 

 und ist die Temperatur, bei weleher diese Danipfmenge 

 das überhaupt mögliehe Maximum darstellt. 



Nachdem dieser Punkt klargestellt ist, gehen wir zur 

 Betrachtung der Mittel über, mittels deren die Natur den 

 Wasserdanipf der Luft eondensiert, indem sie einmal 

 Thau und Reif, ein anderes Mal Nebel und AVolken und 

 wieder ein anderes l\Ial L'egen, Hagel und Schnee erzeugt. 



Betrachten wir zunächst den Fall von Thau und Eeif, 

 welcher verhältnismässig einfach ist, so nahm man noch 

 gegen I'^nde des vf>rigen Jahrhunderts an, dass der Thau 

 eine Art Ausschwitzung der Lrde wiire. Erst Wells bewies 

 durch (>ine lange Reihe von Beobachtungen und A'ersuchen, 

 die von Sir .lohn Ilerscliel imd .bdin Stewart j\lill als ein 

 typisches Beispiel philosophischer Untersuchung bezeichnet 

 wurden, dass die kühle Ubcrtlilche des Grases und Strauch- 

 werks den Dampf eondensiert, der zuvor in der Luft 

 schwel)te, da diese Obcrtläcdien kälter als die Luft sind 

 und ihre Temperatur unter dem Tliau})unkt derselben liegt. 



Wird nicht nur der Boden, sondern auch die Luft bis 

 zu einer beträchtlichen Ibihe über demselben iu gleicher 

 Weise abgekühlt, so entsteht Nebel; Nebel ist diejenige 

 Form, in welcher der Dampf zuerst eondensiert, und be- 

 steht aus Tröpfchen, die zu klein sind, um einzeln ge- 

 sehen werden zu können. Die Bildung von Nebel wird 

 sehr gefördert, uenn die Luft mit R'auch erfüllt ist. Der 

 letztere besteht aus äusserst kleinen Teilchen unverbrannter 

 Kohle oder anderen Brennmaterials, und diese kühlen 

 sicli während der Nacht schneller ab als die Luft und 

 kühlen daher auch die mit ihnen in Berührung stehende 

 Luft ab. Ausserdem eondensiert Jedes der Teilchen W'asser 

 auf seiner Obertläcbe, und sie siid<en dann, schwerer ge- 

 worden, nieder und bilden jenen dichten Nebel, der z. B. 

 den Bew(dmern von London so gut bekannt ist. 



Wtdken sind wesentlich dasselbe wie Nebel, nur hoch 

 oben in der Luft gebildet. Aber in diesem Falle kommt 

 ebenso wie bei Regen, Schnee uiul Ilagel eine anilere, 

 verschiedene abkühlende Wirkung in Betracht, die eine 

 Vorhergehende ]">rläuterung erfordert. 



Wer einmal mit einer A\'iudbiiciise geschossen hat, 

 wird bemerkt haben, dass der Luftbchälter beim Laden 

 ziemlich warm wird. Diese Wärme wird nicht etwa durcli 

 die Reibung des Stempels beim Laden erzeugt, sondern 

 hängt damit zusammen, dass Arbeit geleistet wdrden ist, 

 um die Luft auf einen kleinen Raum zusanmienzuprcssen: 

 Arbeit ist in Wärme verwandelt wortlcn. Lässt man die 



eingeschlossene T.,ufl auf eimnal entweichen, so wird ihre 

 Wärme wii'der in ,\rbeit umgesetzt. Sic hat Platz für 

 sich zu scdiatfcn, indem sie die Atmosphäre, in wclclu' sie, 

 entweicht, bei Seiti' wirft, und wenn si(^ si('li so wieder 

 ausgcdidint hat, ist sie nicht wärmer als zuvor. Thatsäch- 

 lich nicht einmal so warm, denn sie wird schon einen 

 Teil ihrer Wärme an die umschliessendc Metallkammer 

 abgegeben haben. Und lässt man sie, nachdem sie zu- 

 sannncngedrückt ist, sich auf die gewöhnliche 'i'emperatur 

 abkühlen und dann entweichen, so wird sie sich um eben- 

 so\iel unter jene Tem}i<'ratur abkühlen, als sie durch das 

 Zusammendrücken erwärmt worden war. Ist die Luft 

 z. B. bei dem Zusannnendrückcn um t5U" erwärmt wor- 

 den, etwa von 20'^ auf 80'^, und lässt man sie dami auf 20" 

 sich abkühlen, so wird sie beim Kntweichen um tiO" unter 

 20°, d.h. bis auf— 40" abgekühlt, eine 'i'em])cratur, bei 

 der (Quecksilber gefriert. Dieses ist «las Princip der 

 kalten Luftkannnern, welche jetzt so sehr für den Trans- 

 ])ort gefrorener Vorräte von Neu-Seeland und Australien 

 auf Schiffen angewendet werden. Indem wir diese That- 

 sache — dass Luft beim Ausdehnen und Beiseitedrängen 

 der äusseren Luft innner abgekühlt wird — im Gedächtnis 

 behalten, wollen wir sehen, wie sich dies auf die Ent- 

 stehung von Wolken und Regen anwenden lässt. 



Das Volumen einer gegebenen Gcwichtsraenge Luft, 

 d. h. der Raum, welchen sie einnimmt, hängt von dem 

 auf dieselbe ausgeübten Druck ab: je geringer der Druck, 

 desto grösser ihr Volumen. Denken wir uns die Atmosphäre 

 in eine Anzahl übereinander gelagerter Schichten geteilt, 

 so ist die unterste Schicht offenbar dem Druck aller auf 

 ihr ruhenden Schichten ausgesetzt; dieser beträgt ungefähr 

 14-*,4 Pfund auf jeden Quadratz(dl Ubertläche. Eine an- 

 dere Schicht, z. B. 1000 Fuss über dem Erdboden, wird 

 offenbar unter einem geringeren Druide stehen, da sich 

 1000 Fuss Luft unter derselben betinden; und diese 

 lOOO Fuss Luft wiegen nahezu ein halbes Pfund auf jeilen 

 Quadratz(dl der horizontalen ( »bertüudu'. liei 2000 Fuss 

 wird der Druck um nahezu ein Pfund auf den (juadrat- 

 zoll geringer sein, u. s. w. Wenn daher irgend eine 

 Luftnumge durch die Luft aufzusteigen beginnt, ist sie 

 beständig einem immer geringer werdenden Druck aus- 

 gesetzt; und daher dehnt sie siidi, wie wir oben sahen, 

 aus und wird durch die Ausdehnung kidiler. Die hier- 

 durch bewirkte Abkühlung wird dynamische Abküh- 

 lung genannt. Ihr Verhältnis kann genan aus der Arbeit, 

 welche sie 1)ei der Ausdehnung zu leisten hat, berechnet 

 werden. Sie beläuft sich ungefähr auf 1 " für je 3;i0 Fuss, 

 weuu die Luft frei von Wasserdami)f ist; und wenn sie, 

 wie es innner der Fall ist, etwas Dampf enthält, so 

 ist diese Höhe nicht sehr viel grösser, so lange keine 

 Condensation eintritt. Aber sobald als dieser Punkt 

 überschritten ist und der Dampf sich in Wolkenform zu 

 condensieren beginnt, verzögert die frei werdende hiteuti; 

 Wärme die Abkühlung, und die Höhe, um welche die 

 wolkenbeladene Luft autsteigen muss, um sich um 1 " ab- 

 zukühlen, wird beträiditlich griissi'r und ändert sich ndt 

 Temperatur und Druck. 



Umgekehrt wird trockene, durch die Atmosphäre 

 sinkende und dabei immer dichter werdende Luft, da sie 

 einem innner wachsenden Drucke unterliegt, auf je .Hol) Fuss 

 Senkung um 1" erwärmt; falls sie mit Nebel oder Wolken 

 erfüllt ist, nuiss sie um eine grössere Strecke siid;en, um 

 dieselbe Temperaturerböliung zu erfahren, wegen der 

 Wiedervcrduustung des Nebels oder der Wolken und der 

 Absorption latenter Wärme. 



Jetzt wollen wir sehen, wie diese Thatsacben <lie 

 Wolkenbildung erklären, und zimäidist den Fall der ge- 

 wöhnlichen t'umulus- oder llaul'enw ulken betrachten, 

 welches bei schönem Wetter die gewidinlichste Wolke 



