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§ 10. Änderung des Aggregatzustandes der Körper durch die Wärme. 



1. Das Schmelzen und Erstarren der Körper. 



aj Die meisten festen Körper werden durch Erhitzen, insoferne sie 

 durch die Hitze nicht zerstört werden, in den tropfbar flüssigen Zustand 

 übergeführt. Man nennt diesen Vorgang das Schmelzen der Körper 

 und die Temperatur, bei welcher ein Körper schmilzt, seinen Schmelz- 

 punkt. Verschiedene Körper haben verschiedene Schmelzpunkte. So 

 schmilzt Eis bei 0» C, Butter bei 82^ C, Blei bei 334" C, Schmiedeeisen 

 bei 16000 C. usw. 



Wenn ein schmelzbarer Körper erwärmt wird, so steigt seine 

 Temperatur so lange, bis er seinen Schmelzpunkt erreicht hat und er 

 nun anfängt zu schmelzen. Von diesem Augenblicke an ist während 

 des Schmelzens eine Erhöhung der Temperatur nicht mehr wahrzunehmen, 

 wie viel Wärme man dem Körper auch immer zuführen mag. Wir müssen 

 daraus schließen, daß alle zugeführte Wärme vom Anbeginne des 

 Schmelzens immer dazu dient, das fortgesetzte Schmelzen zu unterhalten, 

 und daß diese Wärme daher auch nicht zugleich die Temperatur erhöhen 

 kann. Die zum Schmelzen erforderlich gewesene und weder durch das 

 Gefühl, noch durch das Thermometer wahrnehmbare Wärme nennt man 

 gebundene oder latente (verborgene) Wärme, weil sie vom schmel- 

 zenden Körper gebunden und in der gebildeten Flüssigkeit gleichsam 

 verborgen ist. Zum Unterschiede von der gebundenen Wärme nennt man 

 die auf das Gefühl und das Thermometer wirkende Wärme freie Wärme. 

 Die beim Schmelzen eines Körpers gebundene Wärme ist zum Bestehen 

 des flüssigen Zustandes notwendig und heißt deshalb auch Flüssigkeits- 

 wärme. Ist der Körper endlich ganz zerschmcjlzen, dann findet bei fort- 

 gesetzter Erhitzung wieder eine Erhöhung der Temperatur der ge- 

 schmolzenen Masse statt. 



In der freien Natur liegt der Vorgang des Schmelzens beim Schnee und Eis klar 

 vor Augen. Ein in eine schmelzende Schnee- oder Eismasse gesenktes Thermometer zeigt 

 so lange 0" an, so lange die feste Masse nicht vollständio- geschmolzen ist: erst dann 

 beginnt das Thermometer wieder zu steigen. 1 kg Eis braucht zum Schmelzen ebensoviel 

 Wärme, als notwendig ist, um 1 % Wasser von 0" auf 79" zu erwärmen Diese gewiß 

 ansehnliche, zum Schmelzen erforderliche Wärmemenge macht es erklärlich, daß große 

 Schnee- und Eismassen im Frühjahre nur lan^'sam schmelzen, und daß, so lauge Schnee 

 und Eis im Frühjahre tauen, die Luft kühl bleibt, wenn die Sonne auch noch so warm 

 scheint. Die Temperatur in einem warmen Zimmer sinkt fühlbar, wenn mehrere 

 Personen mit Schnee an den Schuhen in demselben verweilen. 



b) Tropfbare Flüssigkeiten gehen bei einer Teiuperatur, welche mit 

 ihrem Schmelzpunkte zusammenfällt, oder niedriger als dieser ist, wieder 

 in den festen Zu.stand über; man sagt, sie erstarren. Hiebei genügt es 

 nicht, die Flüssigkeit einfach bis zum Schmelzpunkte abzukühlen, sondern 

 es muß ihr auch noch die gesamte, beim Schmelzen gebundene Wärme 

 entzogen werden, damit sie erstarrt. Wasser von 0'^ gefriert nicht eher, 

 bis ihm die gebundene Wärme durch längeres Anhalten einer Tem- 

 peratur von 0*^ oder durch kurz dauernde stärkere Abkühlung entzogen 

 ist. Es wird also beim Erstarren die gebundene Schmelzwärme wieder frei. 



Beim Erstarren der Körper findet in der Regel eine Volums- 

 vprminderung, also auch eine Verdichtung der Masse statt. Nur das 

 Wasser macht hievon eine Ausnahme, und zwar nimmt das Eis einen um 

 etwa ^ größeren Raum ein als das Wasser und ist daher auch leichter 

 als letzteres. Die Ausdehnung des Eises beim Erstarren geht mit einer 

 so großen Gewalt vor sich, daß selbst eiserne, mit Wasser gefüllte Hohl- 



