1142 Sackur: Die Arbeitsleistung der Verbrennungsvorgänge. 
entwickelt wird. Beim Infanteriegewehr M 98 be- 
sitzt die Pulverladung von 5,2 g einen Energie- 
inhalt von 2762 cal = 1170 mkg. Das Geschoß 
besitzt beim Austritt aus der Mündung eine kineti- 
sche Energie von 386 mkg — 32,5 %. Etwa zwei 
Drittel dieses Betrages geht ferner als Wärme und 
Rückstoßenergie an das Gewehr selbst, der übrige 
Teil der Energie wird mit den Pulvergasen ausge- 
stoßen. Weit ungünstiger wird allerdings diese Bi- 
lanz, wenn man berücksichtigt, daß es ja bei einem 
Geschoß nicht auf die Energie ankommt, die es beim 
Austritt aus der Mündung des Geschützes besitzt, 
sondern auf die, die es beim Auftreffen noch über- 
tragen kann. Beim Infanteriegewehr verliert die 
Kugel während einer Flugbahn von 1100 m in einer 
Zeit von 2,4 Sekunden infolge des Luftwiderstandes 
aber 90 % ihrer Energie, so daß der wirkliche Nutz- 
effekt des Infanteriegewehres in dieser Entfernung 
nur 3,5% und seine Aufschlagsenergie nur noch 
40 mkg beträgt. Allerdings genügt dieser Wert noch, 
um Mensch und Pferd zu töten. 
Wesentlich andere Zahlen erhält man natürlich 
für die großkalibrigen Geschütze. Welch ungeheure 
Energiemengen in den modernen Schiffsgeschützen 
ausgelöst werden, erkennt man z. B. aus folgendem 
Beispiel. Das 620 kg schwere Geschütz einer 
35,5-em-Marinekanone, das mit einer Pulverladung 
von 255 kg abgefeuert wird, besitzt an der Mündung 
etwa dreimal so viel Energie wie ein D-Zug, be- 
stehend aus Lokomotive mit Tender, Gepäckwagen 
und vier 6-achsigen D-Wagen, der mit einer Ge- 
schwindigkeit von 90 km in der Stunde fährt. Diese 
Energie wird von den Pulvergasen in 1/,oo Sek. 
erzeugt. Denken wir uns, daß eine Arbeitsmaschine 
dieselbe Wirkung dauernd hervorbringen könnte, 
so müßte sie eine Leistungsfähigkeit von 17 Mil- 
lionen Pferdestärken besitzen. Da jedoch das Ge- 
schützrohr nach etwa 100 Schüssen unbrauchbar 
wird, so hat es, als Arbeitsmaschine betrachtet, nur 
1 Sekunde gearbeitet. Diese 100 Schuß kosten 
300 000 Mark. Dieselbe Arbeit wird von einer 
100 pferdigen Dampfmaschine in 44 Stunden ge- 
leistet, was bei Kohlefeuerung nur etwa 70 Mark 
kostet. Außerdem bleibt die Dampfmaschine nach 
dieser Leistung erhalten. Dieses Beispiel zeigt 
deutlich, daß für die Beurteilung der Leistung von 
Geschoßtreibmitteln und Sprengstoffen ganz andere 
Gesichtspunkte maßgebend sein müssen als bei den 
Wärmekraftmaschinen. 
Auf zahlreiche interessante Einzelheiten des 
Cranzschen Vortrages, der durch kinematographische 
Vorführungen von Geschoßwirkungen erläutert 
wurde, kann an dieser Stelle nicht eingegangen 
werden. 
Auch die Arbeitsleistung der Menschen und Tiere 
ist die Folgewirkung chemischer Reaktionen, und 
zwar ähnlich wie die der Wärmekraftmaschinen die 
Folge von Verbrennungen oder Oxydationen, die im 
lebenden Organismus vor sich gehen. Auf Grund 
dieser Erkenntnis hat man schon vor längerer Zeit 
versucht, den thermisch-mechanischen Wirkungs- 
grad des Muskels zu bestimmen. Fick hat zu diesem 
Zwecke die bei der Kontraktion geleistete Arbeit 
und gleichzeitig die frei werdende Wärme gemessen 
" Die Natur- 
| wissenschalten 
und einen Wirkungsgrad von etwa 30 % gefunden, 
was durch neuere Arbeiten von Zuntz wenigstens © 
ungefähr bestätigt wurde. Dieser Betrag kommt 
dem Nutzeffekt der besten neueren Verbrennungs- | 
motoren etwa gleich. Tatsächlich ist jedoch die 
Wirkungsweise des Muskels noch eine viel günsti- — 
gere. Es konnte nämlich festgestellt werden, dab 
Arbeitsleistung und Wärmeentwicklung im tätigen 
Muskel nicht gleichzeitig eintreten, sondern daß ein 
zum mindesten sehr erheblicher Anteil der Wärme- 
entwickelung erst nach erfolgter Kontraktion ein- | 
setzt, sodaß der Wirkungsgrad des arbeitenden Mus- 
kels zweifellos viel größer als 30 %, möglicherweise 
also nahezu 100 % ist, oder mit anderen Worten, daß 
im arbeitenden Muskel nahezu die ganze abgegebene | 
Energie in Arbeit verwandelt wird. Dies beweist, 
daß der Muskel nicht als thermodynamische Maschine 
aufzufassen und den Wärmekraftmaschinen an die — 
Seite zu stellen ist. Denn wie die thermodyna- 
mische Grundgleichung (S. 1140) lehrt, sind nur 
Erzielung eines so großen Nutzeffektes extrem hohe 
Temperaturen erforderlich, wie sie im lebenden 
Organismus auch an lokal eng begrenzten Stellen 
niemals auftreten können. Der arbeitende Muskel 
ist vielmehr eher einem galvanischen Element zu 
vergleichen, in welchem die chemische Energie der ° 
den Strom erzeugenden chemischen Umsetzungen 
gleichzeitig teils in Arbeit, teils in Wärme ver- 
wandelt wird. Höber bezeichnet daher mit Fick den 
Muskel als eine chemodynamische Maschine. 
Es entsteht nun die Frage, welehe chemischen 
Vorgänge die Kontraktion und daher die Arbeits- 
leistung des Muskels hervorrufen. Zweifellos ist 
die Hauptarbeitsreaktion in der Bildung von Milch- | 
säure zu sehen, man weiß allerdings noch nicht — 
genau, woraus die Milchsäure entsteht; Trauben- 
zucker oder Glykogen kommen als direkte Vorstufe 
nicht in Frage. Während der Erholung (Er- 
schlaffung) des Muskels verschwindet die Milch- 
säure wieder, unter gleichzeitiger Aufnahme von 
Sauerstoff und Abgabe von Kohlendioxyd. Es ist 
jedoch nicht anzunehmen, daß die Erholung in einer 
einfachen Verbrennung der Milchsäure besteht; 
wahrscheinlich wird der Milehsäurebildner, wenig- 
stens zum Teil, zurückgebildet, und die hierzu not- 
wendige Energie wird von einer gleichzeitig ver- 
laufenden Oxydation geliefert. Die Regeneration 
des Milchsäurebildners ist also mit einer noch nicht 
näher bekannten Oxydationsreaktion „gekoppelt“. 
Die soeben entwickelten Anschauungen können 
jedoch nur als eine Erklärung des Muskelvorganges 
betrachtet werden, wenn man physikalisch glaubhaft 
machen kann, daß die Bildung der Milchsäure eine 
Kontraktion des Muskels verursachen muß. Hier 
setzt nun die schon vor 40 Jahren von Engelmann 
vertretene Quellungstheorie der Muskelkontraktion 
ein. Engelmann bewies experimentell, daß jede 
optisch isotrope Gallerte bei der Quellung, d. h. bei 
der Wasseraufnahme, nach allen Dimensionen 
gleichmäßig wächst; ein solcher Faden verlängert 
sich und verdickt sich also zugleich. Ein durch 
Spannung optisch anisotrop gemachter Faden aber 
verkürzt sich bei der Quellung unter Verdickung, 
wobei seine Anisotropie abnimmt. Da nun die 


