XXXII. Beschreibung eines verbesserten Meß-Instrumentes zur genauesten Bestimmung des Drukes sehr stark zusammengedrükter Dämpfe, Gas-Arten und flüssiger Körper. Von Hrn. Sam. Seaward. Aus dem Philosophical Magazine and Journal. Jaͤner 1824. S. 36. Mit einer Abbildung auf Tab. V. Seaward's Beschreibung eines verbesserten Meß-Instrumentes. Man hat bedeutende Schwierigkeiten bei genauer und genuͤgender Bestimmung des Drukes sehr stark zusammengedruͤkter Gasarten und Fluͤssigkeiten gefunden. Die gewoͤhnliche Methode, deren man sich hierzu bedient, ist das Aufsteigen einer Queksilber Saͤule in einer glaͤsernen, oben hermetisch geschlossenen, Roͤhre, welche vorlaͤufig bei dem gewoͤhnlichen Druke der Atmosphaͤre mit Luft gefuͤllt wurde. Denn so, wie das Queksilber bei dem Druke des Gases steigt, wird die in der Roͤhre uͤber der Oberflaͤche des Queksilbers eingeschlossene Luft in demselben Grade, wie das Gas, zusammengedruͤkt; nur daß hier das Gewicht der Queksilbersaͤule in Anschlag gebracht werden muß. Wenn nun aber Fluͤssigkeiten mit einem Druke von 30 bis 40 Atmosphaͤren zusammengedruͤkt werden sollen, so braucht man an dem Instrumente eine Queksilberroͤhre von ungeheuerer Laͤnge, von 30 bis 45 Fuß Laͤnge: denn sonst werden die Eintheilungen an dem oberen Ende der Roͤhre so klein, daß sie nicht mehr zu brauchen sind: eine so lange Roͤhre macht aber den ganzen Apparat unbrauchbar. Gegenwaͤrtige Zeichnung Fig. 31. stellt ein solches Meß-Instrument nach verbesserten Grundsaͤzen dar, welches nicht blos bequemer, sondern auch genauer ist, als das gewoͤhnliche. Es besteht aus zwei kleinen cylindrischen Kammern, A und B, und aus der Glasroͤhre C. Die Verbindung dieser beiden Kammern wird durch die kleine Roͤhre, d, unterhalten, die beinahe bis an den Boden der untern Kammer herabsteigt. Die Glasroͤhre C ist ungefaͤhr 8 Fuß lang. Die Kammer B wird mit Queksilber bis zur Hoͤhe der Linie cc, gefuͤllt. Durch die Roͤhre, e, wird das zusammengedruͤkte Gas, oder die zusammengedruͤkte Fluͤssigkeit eingelassen, welche auf die Oberflaͤche des Queksilbers druͤkt, und dasselbe in die Roͤhre d treibt, durch welche die Kammer A sich allmaͤhlich fuͤllt, und in der Roͤhre C aufsteigt. Man seze nun, daß dieses Instrument vorlaͤufig mit Luft, bei dem gewoͤhnliche Druke der Atmosphaͤre, gefuͤllt sey, und daß die Kammer neunzehn Mahl so viel koͤrperlichen Inhalt habe, als die Roͤhre, e; so ist es offenbar, daß, wenn das Queksilber durch den Druk des Gases oder der Fluͤssigkeit in die Kammer A getrieben wird, und bis an den Boden der Glasroͤhre steigt, die Luft in der Roͤhre 20 Mahl zusammengedruͤkt worden seyn muß, und das Instrument dadurch einen Druk von 20 Atmosphaͤren andeutet; und daß, wenn das Queksilber in der Roͤhre C bis zur halben Laͤnge derselben hinansteigt, die Luft 40 Mahl zusammengedruͤkt wird, und das Instrument einen Druk von 40 Atmosphaͤren andeutet. Wir haben aber die Glasroͤhre zu 8 Fuß Laͤnge angenommen: wenn wir nun nur 4 Fuß nehmen, und oben an der Roͤhre eine kleine hohle Kugel, D, anbringen, welche einen koͤrperlichen Inhalt von 4 Fuß Roͤhre hat, und das Queksilber steigt 4 Fuß in der Roͤhre, oder hinauf bis zur Kugel, so zeigt das Instrument noch immer eine Hoͤhe von 40 Atmosphaͤren, eben so gut, als wenn eine Roͤhre von 8 Fuß Laͤnge angewendet worden waͤre. Auf diese Weise hat man ein gedraͤngtes Instrument, welches den verschiedenen Druk zwischen 20 und 40 Atmosphaͤren auf genuͤgende Weise andeutet; denn die Eintheilungen auf dem Maßstabe sind fuͤr diese ganze Reihe eben so groß, als wenn man eine Roͤhre von 70 Fuß gewaͤhlt haben wuͤrde. Man wird sagen, daß das Instrument deßwegen fehlerhaft ist, weil es keinen niedrigeren Druk als 20, und keinen hoͤhern als 40 Atmosphaͤren andeutet. Dagegen laͤßt sich aber bemerken, daß ein Instrument dieser Art in allen praktischen Faͤllen, wie z.B. bei Zusammendruͤkung der Gase etc. immer nur den Druk innerhalb gewisser Graͤnzen zu bestimmen hat. So liegt z.B. in dem eben angefuͤhrten Falle nichts an Bestimmung eines Drukes unter 20 Atmosphaͤren, und es wird niemahls noͤthig den Druk uͤber 52 Atmosphaͤren zu erhoͤhen, eine Reihe von Eintheilungen zwischen 20 und 40 Atmosphaͤren reicht aber zu praktischen Zweken, wie z.B. bei tragbaren Gaslampen etc., hin. Es ist vielleicht uͤberfluͤßig zu bemerken, daß diese verschiedenen Reihen vom niedrigsten Druke bis zum hoͤchsten nach Belieben abgeaͤndert werden koͤnnen: denn wenn man die Groͤße der Kugel D und der Kammer A gehoͤrig einrichtet, so kann das Instrument jeden Druk von 1 bis 20, von 20 bis 40, von 40 bis 60, und von 60 bis 100 Atmosphaͤren andeuten. Und sollte es jemahls noͤthig werden, den Druk einer Fluͤßigkeit von 4 bis 100 Atmosphaͤren mit Genauigkeit zu bestimmen, was vielleicht nie der Fall seyn wird, so kann dieß immer mit demselben Grade von Genauigkeit mittelst zwei oder mehrerer dieser Instrumente, die nach verschiedenen Reihen eingetheilt sind, geschehen, wodurch man einen genauen Vergleichungs-Maßstab erhaͤlt, den man nach der aͤltern Methode nicht erlangen kann; z.B. von 1 bis 15, von 15 bis 45, von 45 bis 100. Man muß hier bemerken, daß das Gewicht der Queksilber-Saͤule in der Kammer A, und in der Roͤhre C in Rechnung genommen werden muß, so wie der Druk der Luft in der Roͤhre C; denn sonst wuͤrde man keine genaue Angabe der Kraft des Gases oder der Fluͤßigkeiten, die auf die Oberflaͤche des Queksilbers in der Kammer B wirken, erhalten. Es ist daher bei der folgenden Berechnung zur Eintheilung des Maßstabes fuͤr die Roͤhre C das Gewicht der Queksilber-Saͤule gehoͤrig in Anschlag gebracht. Es findet sich eine Untersuchung eines Lehrsazes zur Graduirung des Maßstabes beigefuͤgt. Die Tabelle ward darnach berechnet, und der Maßstab wird darnach fuͤr dieses Instrument verfertigt. Berechnung zur Verfertigung des Maßstabes. Man bestimmt mit aller Genauigkeit den Inhalt der Kammer A, der Roͤhre C, und der Kugel D: er sey = M. Ebenso bestimme man den Inhalt der Roͤhre und der Kugel allein: er sey = m. Das Verhaͤltniß dieser beiden Groͤßen sey = r, d.i. r = M/m. a sey die Zahl der Zolle der ganzen Laͤnge der Roͤhre C, nebst einer Laͤnge der Roͤhre, welche dem Inhalte der Kugel D gleich ist. x, druͤke die Roͤhre des Queksilbers in der Roͤhre C vom Grunde derselben, bei a, angefangen, in Zollen aus. Wenn nun das Queksilber eben den Grund der Roͤhre bei a erreicht, so ist es offenbar, daß der Druk r Atmosphaͤren = seyn muß. Und wenn die Hoͤhe des Queksilbers in der Roͤhre = x ist, so ist der Druk auf die eingeschlossene Luft = a/(a – x) × r Atmosphaͤren. Um aber den Druk des Gases, der auf die Oberflaͤche des Queksilbers in der Kammer B wirkt, mit Genauigkeit zu bestimmen, muͤssen wir noch das Gewicht der Queksilber-Saͤule uͤber dem Niveau in der Kammer B hinzurechnen. Es sey b = der Zahl der Zolle, um welche a, der Grund der Roͤhre, uͤber dem Niveau des Queksilbers steht, und c die Hoͤhe einer Queksilber-Saͤule, deren Gewicht dem Druke einer Atmosphaͤre, d.i., 29,5 Zoll gleich ist. Dann ist das Gewicht der Queksilber-Saͤule in der Roͤhre C = (x + b)/c. Wenn nun y = ist der verlangten Zahl der Atmosphaͤren; so erhaͤlt man Textabbildung Bd. 14, S. 152 Es sey nun r = 20 und a = 76,8, der Laͤnge der ganzen Roͤhre mit Inbegriffe der Kugel am Ende, und c = 29,5, der Hoͤhe einer Queksilber-Saͤule, die dem Druke einer Atmosphaͤre gleich ist, und b = 7,3, so wird, wenn man diese Werthe in der Gleichung N 2 substituirt, und fuͤr 7 verschiedene Werthe angenommen werden, der correspondirende Werth von x, oder der Hoͤhe der Queksilber-Saͤule in der Roͤhre C den verschiedenen Druk angeben. So ist, wenn y = 30 Atmosphaͤren, Textabbildung Bd. 14, S. 152 D.i. die Hoͤhe des Queksilbers in der Roͤhre wird 23,74 Zoll bei einem Druke von 30 Atmosphaͤren auf die Oberflaͤche des Queksilbers in der unteren Kammer B. Auf diese Weise wurden die verschiedenen Werthe von x nach dem verschiedenen Druke in folgender Tabelle berechnet. Tabelle zur Eintheilung des Maßstabes. Druk.  Werth von x,oder Hoͤhe des  Queksilbers    Druk.  Werth von x,oder Hoͤhe des  Queksilbers. 21 Atmosphaͤren –   2,49 Zoll – 31 Atmosphaͤren – 25,42 Zoll. 22       – –   5,57  – – 32       – – 26,99  – 23       – –   8,43  – – 33       – – 28,48  – 24       – – 11,10  – – 34       – – 29,89  – 25       – – 13,57  – – 35       – – 31,21  – 26       – – 15,88  – – 36       – – 32,48  – 27       – – 18,04  – – 37       – – 33,67  – 28       – – 20,07  – – 38       – – 34,80  – 29       – – 21,96  – – 39       – – 35,88  – 30       – – 23,74  – – 40       – – 36,91  –