Titel: | Ueber einige Erscheinungen in Bezug auf die Wärme. Von Hrn. R. W. Fox Esq. |
Fundstelle: | Band 45, Jahrgang 1832, Nr. XXVI., S. 92 |
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XXVI.
Ueber einige Erscheinungen in Bezug auf die
Waͤrme. Von Hrn. R. W.
Fox Esq.
Aus dem Philosophical Magazine and Annals of
Philosophy. Mai 1832. S. 345.
Fox, uͤber einige Erscheinungen in Bezug auf die
Waͤrme.
Obschon nun bereits einige Jahre verflossen sind, seit ich mehrere Versuche
uͤber die sogenannte strahlende Waͤrme angestellt habe, so hoffe ich
doch, daß eine kurze Angabe der Resultate dieser Versuche fuͤr Manche nicht
ganz ohne Interesse seyn duͤrfte.
Ich hing in einem ausgepumpten, glaͤsernen Recipienten an einem Thermometer
ein kleines, cylindrisches, blankes Gefaͤß aus Zinnblech auf, welches mit
heißem feinem Olivenoͤhle gefuͤllt war, und beobachtete
sorgfaͤltig wie viel Zeit dasselbe zum Abkuͤhlen brauchte. Zur
Vermeidung aller unnuͤzen Wiederholungen will ich dieses Gefaͤß mit
No. 1 bezeichnen.
Denselben Versuch wiederholte ich in einem ganz gleichen, jedoch mit Lampenschwarz
uͤberstrichenen Gefaͤße, welches ich mit No. 2 bezeichne.
Diese Gefaͤße brachte ich in cylindrische Gehaͤuse aus Zinnblech,
welche sowohl im Durchmesser, als in der Tiefe um 3/4 Zoll groͤßer waren, so
daß zwischen den Gefaͤßen und den Gehaͤusen ein Zwischenraum von 3/16
Zoll blieb. Die Gefaͤße wurden durch einen kleinen, am Boden eines jeden
derselben befindlichen Stift in dieser Stellung erhalten. Wenn ich mehr, als ein
Gehaͤuse anwendete, so betrug der Zwischenraum zwischen denselben gleichfalls
wenigstens 3/16 Zoll.
Der Glascylinder, dessen ich mich bediente, hatte 3 3/8 Zoll im Durchmesser, und
wurde mit nassem Leinenzeuge von 60° Fahrenh. (+ 12,44° R.) umwikelt;
die Luft wurde beinahe bis auf den 100sten Theil ausgepumpt. Folgende Tabelle zeigt
die Zeit, welche zum Abkuͤhlen von 220° F. auf 170° F. (d.h.
von einem Ueberschusse von 160° auf 110°) noͤthig war. Damit
die Verbreitung der Hize regelmaͤßig geschah, wurde das Oehl bei einer
Temperatur von 320 bis 340° F. in die Gefaͤße gegossen.
Die meisten Versuche wurden unter dem Glasrecipienten wiederholt, wenn derselbe mit
Luft gefuͤllt war; die Resultate hievon findet man in der zweiten
Columne.
Nr.
Tabelle.
Zeit zum Abkuͤhlen unter dem
Recipienten.
BeiAusgepumpter
Luft.
Bei
nichtausgepumpter Luft.
1.
Nr. 1 kuͤhlte von
einem Ueberschusse von 160° auf 110° ab.
20'
40''
8'
20''
2.
– 1 in einem innen
schwarzen und außen blanken Gehaͤuse
20
30
14
20
3.
– 1 in einem innen und
außen blanken Gehaͤuse
20
5
14
15
4.
– 2 in einem innen und
außen blanken Gehaͤuse
20
5
14
5
5.
– 1 in drei blanken
Gehaͤusen
19
35
6.
– 2 in einem innen
schwarzen und außen blanken Gehaͤuse
17
45
11
20
7.
– 1 in drei
Gehaͤusen, von denen das aͤußere schwarz war
16
0
8.
– 2 in einem innen
blanken und außen schwarzen Gehaͤuse
13
8
11
40
9.
– 1 in einem aus beiden Seiten
schwarzen Gehaͤuse
12
50
11
50
10.
– 1 in einem innen blanken und
außen schwarzen Gehaͤuse
12
50
12
5
11.
– 2 in einem ab beiden Seiten
schwarzen Gehaͤuse
10
40
9
25
12.
– 2 ohne Gehaͤuse
8
35
5
30
Aus diesen Resultaten ergibt sich:
1) daß die zum Abkuͤhlen erforderlichen Zeiten nur wenig von einander
verschieden waren, es mochten blanke oder blanke und schwarze Oberflaͤchen
einander gegenuͤber stehen;
2) daß wenn No. 1 in ein von Außen blankes
Gehaͤuse eingeschlossen war, das Abkuͤhlen dadurch nicht aufgehalten,
sondern ehe beschleunigt wurde;
3) daß wenn uͤber obiges Gehaͤuse noch zwei andere Gehaͤuse
gebracht wurden, No. 1 im Vacuum oder luftleeren Raume
schneller abkuͤhlte, selbst wenn alle Gehaͤuse blank waren, obschon
dieselben, wie ich glaube, dieselbe Waͤrmecapacitaͤt hatten, wie der
erste;
4) daß das Abkuͤhlen von No. 1 im Vacuum noch mehr
beschleunigt wurde, wenn das aͤußere Gehaͤuse schwarz war;
5) daß das Abkuͤhlen von No. 2 in allen
Faͤllen durch Zusaz eines Gehaͤuses langsamer Statt hatte;
6) daß wenn die aͤußere Seite des Gehaͤuses schwarz, und die innere
blank war, No. 1 und 2 sowohl in der Luft als im
luftleeren Raume in wenig verschiedenen Zeitraͤumen abkuͤhlten.
Die zulezt erwaͤhnte Thatsache kann, wie ich glaube, dem Einflusse oder dem
Widerstande der zwischen den inneren Gefaͤßen und den Gehaͤusen
enthaltenen Luft zugeschrieben werden. Fuͤr diese Erklaͤrung spricht
auch der Umstand, daß wenn ich No. 1 in ein blankes
Gehaͤuse brachte, und luftdicht an den oberen Rand desselben loͤthete,
so daß die dazwischen befindliche Luft nicht entweichen konnte, dieses No. 1 im Vacuum langsamer abkuͤhlte, als es
spaͤter abkuͤhlte, wenn ich in dem Gehaͤuse eine Oeffnung
anbrachte, durch welche die eingeschlossene Luft ausgepumpt werden konnte. Das
Verhaͤltniß des Abkuͤhlens des ersteren zu lezterem war
naͤmlich gerade wie 1,1 zu 1,0.
Wenn No. 1 in das große Gehaͤuse, dessen ich mich
bei dem 5ten Versuche bediente, gebracht wurde, so kuͤhlte es im Vacuum
langsamer aus, als es in einem kleineren blanken Gefaͤße auskuͤhlte;
und wurde noch ein Zwischengehaͤuse angebracht, so wurde das Abkuͤhlen
dadurch nur noch mehr beschleunigt.
Die Groͤße des glaͤsernen Recipienten scheint gleichfalls auf die Zeit,
die der in dem Vacuum eingeschlossene Koͤrper zum Abkuͤhlen braucht,
einen Einfluß zu haben, indem das Abkuͤhlen bei der Anwendung eines
groͤßeren Recipienten verspaͤtet wurde. Ich schließe aus meinen
Versuchen uͤber die Mittheilung der Waͤrme ohne die Dazwischenkunft
der Luft, daß die Resultate derselben immer mit den Entfernungen, in welchen sich
die Koͤrper bei verschiedenen Temperaturen von einander befinden, im
Verhaͤltnisse stehen, und daß die von mir angegebenen Resultate nicht bloß
bei der Anwendung eines groͤßeren Recipienten, sondern auch bei einer
vollkommneren Auspumpung der Luft wesentliche Modificationen erleiden
wuͤrden.
Ich machte auch verschiedene Versuche uͤber die Geschwindigkeit, mit welcher
Koͤrper, die verschiedenartige Oberflaͤchen hatten, in verschlossenen,
und durch Dampf auf einem gleichmaͤßigen Grade von Hize erhaltenen
Gefaͤßen erhizt wurden. Ich machte ferner Versuche uͤber die Wirkung,
welche eine mit Licht verbundene Hize auf polirte und unpolirte Metalle
hervorbringt, und will einen dieser lezteren hier kurz mittheilen. Mein Apparat
bestand aus zwei cylindrischen Gefaͤßen aus Zinnblech, von denen das eine
vollkommen polirt, das andere hingegen mit Lampenschwarz uͤberzogen war.
Diese Gefaͤße wurden in einem Rahmen in die Naͤhe eines hellen,
ruhigen Feuers gebracht, und durch einen hinter dieselben gestellten Reflector gegen
die kalte Luft geschuͤzt. In jedes dieser Gefaͤße hatte ich eine
gleiche Quantitaͤt
Wasser, und daruͤber einige Tropfen Oehl gegossen, die eine duͤnne
Schichte auf dem Wasser bildeten, und auf diese Weise die Verdampfung des Wassers so
lange hinderten, bis dasselbe beinahe den Siedepunkt erreicht hatte.
Unter diesen Umstaͤnden nun kam das Wasser in dem schwarz gemachten
Gefaͤße um 6 1/2 Mal schneller zum Sieden, als in dem anderen
Gefaͤße.
Sezte ich das polirte Gefaͤß in ein Gehaͤuse, welches außen schwarz
gemacht war, und zwischen welchem sich ein Raum von 1/2 Zoll befand, so erhizte sich
das Wasser beinahe zwei Mal so schnell, als es sich ohne dem Gehaͤuse
erhizte.
Ich will mich bis jezt noch auf keine Hypothese uͤber die Theorie, nach
welcher diese Erscheinungen Statt finden, einlassen, sondern beschraͤnke mich
einstweilen darauf, zu bemerken, daß ich nicht einsehe, wie sich die
angefuͤhrte Thatsache mit der Theorie der Auswechslung der Temperatur
zwischen Koͤrpern, die nicht mit einander in Beruͤhrung stehen,
vertraͤgt, wenn dieselbe bloß nach dem Principe der Ausstrahlung, und nicht
auch durch eine Anziehung, welche zwischen der Materie und der Hize Statt findet,
erfolgt.