Titel: | Bericht des Hrn. Bussy über ein von Hrn. Danger erfundenes und Pneumatometer genanntes physikalisches Instrument. |
Fundstelle: | Band 57, Jahrgang 1835, Nr. VI., S. 41 |
Download: | XML |
VI.
Bericht des Hrn. Bussy
uͤber ein von Hrn. Danger erfundenes und Pneumatometer
genanntes physikalisches Instrument.
Aus dem Bulletin de la
Société d'encouragement. Februar 1835, S. 68.
Bericht uͤber Danger's Pneumatometer.
Vermittelst des Pneumatometers soll man die
Veraͤnderungen, welche die Luft in ihrem Volumen nach den Verschiedenheiten
der Temperatur und des Druks der Atmosphaͤre erleidet, ohne daß es
noͤthig waͤre, eine Berechnung anzustellen, durch bloße Besichtigung
dieses Instrumentes erfahren koͤnnen. Um diese Volumveraͤnderungen zu
bestimmen, verfaͤhrt man gewoͤhnlich so, daß man zuerst das Volumen
der Gasart genau mißt und zugleich den Druk und die Temperatur, denen sie ausgesezt
ist, ausmittelt; mit diesen Daten und durch die Anwendung des Mariotte'schen Gesezes, nach welchem das Volumen der Gasarten immer in
umgekehrtem Verhaͤltniß mit dem Druk steht, ferner des Gay-Lussac'schen Gesezes, nach welchem die Gasarten sich
fuͤr jeden Temperaturgrad um 0,00375 ihres Volumens ausdehnen, kann man dann
immer durch eine sehr einfache Rechnung das Volumen einer Gasart bei jedem Druk und
jeder Temperatur finden, wenn man das einem gegebenen Druk und einer gegebenen
Temperatur entsprechende Volumen kennt.
Außer der Berechnung sind also bei diesem Verfahren noch zwei Beobachtungen mit
genauen Instrumenten noͤthig, eine mit dem Thermometer und eine mit dem
Barometer. Bei dem Instrument des Hrn. Danger werden
leztere entbehrlich, und dasselbe gibt das Volumen der Gasarten bei dem Druk und der
Temperatur der Atmosphaͤre an, ohne daß man dieselben erst auszumitteln
braucht; man kann durch dasselbe noͤthigenfalls sogar die Temperatur
erfahren, wenn man den Druk kennt, und umgekehrt den Druk, wenn man die Temperatur
der Luft kennt, also im ersten Falle das Thermometer, und im zweiten das Barometer
ersezen.
Dieses Instrument besteht aus zwei engen cylindrischen Roͤhren, die parallel
und in sehr geringer Entfernung von einander gerade so wie gewoͤhnliche
Thermometer auf einem Brettchen befestigt sind. Von diesen beiden Roͤhren
communicirt die eine an ihrem oberen Ende frei mit der Luft, waͤhrend die
andere sich oben in eine cylindrische Ausbauchung endigt, so daß sie einem
Thermometer gleicht, dessen Kugel oder Behaͤlter nach Oben gekehrt ist. Diese
beiden Roͤhren communiciren mit einander durch den unteren Theil, sie endigen sich in einen
gemeinschaftlichen Queksilberbehaͤlter; lezterer besteht aus einer ledernen
Tasche, die sich in einem metallenen Gehaͤuse befindet, dessen Boden mittelst
einer Stellschraube beliebig hinauf- und herabgelassen werden kann. Eine
dieser Roͤhren, naͤmlich diejenige, welche sich in einen cylindrischen
Behaͤlter endigt, ist in Theile von gleicher Capacitaͤt eingetheilt;
jeder Abtheilung gegenuͤber befindet sich eine Ziffer, welche die Anzahl von
Abtheilungen anzeigt, die im oberen Theil der Roͤhre mit Inbegriff des
Cylinders enthalten sind.
Der untere Behaͤlter, so wie ein Theil der beiden senkrechten Roͤhren
ist mit Queksilber gefuͤllt; die cylindrische Ausbauchung und der obere Theil
der Roͤhre enthalten trokene Luft, deren Quantitaͤt von der Art ist,
daß bei 0° Temperatur und 0,76 M. Druk das Queksilber genau an der Zahl 1000
steht.
Will man nun die Volumveraͤnderungen erfahren, welche diese Luft in Folge der
Veraͤnderungen des Druks und der Temperatur der Atmosphaͤre erlitt, so
braucht man nur die am unteren Theile des Queksilberbehaͤlters befestigte
Stellschraube zu bewegen, und die Fluͤssigkeit in den beiden Schenkeln des
Instrumentes dadurch so lange steigen oder fallen zu lassen, bis sie in beiden genau
auf dasselbe Niveau kommt. Dann wird die im Apparate eingeschlossene Luft genau in
demselben Zustande wie die atmosphaͤrische Luft seyn, und die auf dem
Queksilberniveau verzeichnete Zahl derjenigen des gesuchten Luftvolumens
entsprechen.
Unter den verschiedenen Anwendungen, welche man von diesem Instrument machen kann,
ist die bemerkenswertheste die zur Correction des Gasvolumens bei chemischen
Versuchen; man erfaͤhrt vermittelst desselben sehr leicht das Volumen einer
Gasart bei 0° Temperatur und 0,76 M. Druk, wenn man das Volumen derselben
Gasart bei dem Druk und der Temperatur der Luft, die gerade Statt finden, kennt. Bei
chemischen Analysen werden oft einige Stoffe im gasfoͤrmigen Zustande
ausgeschieden; wenn man dann das Volumen des erhaltenen Gases in Gewichtstheile
verwandeln will, so muß man die Werke nachschlagen, welche die Dichtigkeit der
Gasarten oder das Gewicht eines bestimmten Volumens derselben angeben; diese Zahlen
sind aber immer in der Voraussezung berechnet, daß das Gas bei 0° Temperatur
und 0,76 M. Druk gemessen ist; man muß folglich das Barometer und Thermometer
beobachten, und hienach die beiden Correctionen berechnen.
Bei Anwendung des Pneumatometers hat man hingegen nur eine einzige Beobachtung zu
machen: wenn man naͤmlich in dem Augenblike, wo die erhaltenen Gasarten
gemessen worden sind, das Instrument mit den oben angegebenen Vorsichtsmaßregeln befragt, so zeigt es die
Volumveraͤnderung an, welche die in ihm eingeschlossenen 1000 Theile Luft
erlitten, indem sie von 0° Temperatur und 0,76 M. Druk auf die Temperatur und
den Druk, welche gerade Statt finden, uͤbergingen. Es bezeichne also V das Volumen, welches das Instrument angibt, M dasjenige der erhaltenen Gasart, X dasselbe Volumen auf 0° Temperatur und 0,76 M.
Druk reducirt, so hat man
V : 1000 = M : X,
nach welcher Formel die Correction zu berechnen ist.Das Pneumatometer des Hrn. Danger laͤßt
sich auch, wie es sich von selbst versteht, durch eine genau graduirte, etwa
in 120 gleiche Raumtheile abgetheilte Glasroͤhre ersezen, welche mit
ausgekochtem Queksilber und so viel ganz trokener Luft gefuͤllt ist,
daß die Menge derselben beim normalen Stande des Thermometers und des
Barometers genau 100 Raumtheile der Roͤhre einnimmt, wenn die
Saͤule des Queksilbers in- und außerhalb derselben gleich hoch
steht. Man hat dann bloß nach obiger Formel mit dem waͤhrend des
Versuches oder der Beobachtung Statt findenden Stande des Instrumentes den
Normalstand desselben = 100 zu dividiren, und
den Quotient mit der Zahl der Raumtheile des Gases, dessen Volumen
berichtigt werden soll, zu multipliciren. Wenn z.B. bei einem Stande von 104
Theilen des Instrumentes irgend eine elastische Fluͤssigkeit den Raum
von 7 Kubikzoll einnimmt, so wird beim Normalstande desselben das Volumen
des Gases nur 100/104 × 7 = 6,73 Kubikzoll betragen. (Man vergl.
uͤber die Instrumente (Manometer) zur Correction der Gasvolume Doͤbereiner's pneumatische Chemie Th. I.
S. 62) A. d. R.
Wir haben oben gesagt, daß das Pneumatometer noͤthigenfalls auch das
Thermometer oder das Barometer ersezen kann; will man naͤmlich den Luftdruk
erfahren, so braucht man nur das Pneumatometer zu beobachten, und von dem Volumen,
welches es anzeigt, denjenigen Theil abzuziehen, welcher auf Rechnung des Einflusses
der Temperatur kommt, die wir als bekannt voraussezen. Das Volumen, welches die
Berechnung ergibt, wird sich zu 1000 verhalten, wie 0,76 M. Druk zum gesuchten
Druk.
Will man, wenn der Luftdruk bekannt ist, die Temperatur finden, so braucht man nur
von dem Volumen, welches das Pneumatometer anzeigt, denjenigen Theil abzuziehen,
welcher vom Einfluß des Drukes herruͤhrt; der Rest, mit 1000 verglichen, wird
die von der Temperatur herruͤhrende Volumveraͤnderung ergeben, woraus
sich die Temperatur selbst wieder berechnen laͤßt.
Das Pneumatometer zeigt endlich geradezu die Dichtigkeit der Luft an, welche von der
Temperatur und dem Druk abhaͤngt; daß man den Einfluß der Dichtigkeit der
Luft bisher nicht so sehr beruͤksichtigt hat, als es gewiß zu
wuͤnschen waͤre, duͤrfte wohl dem Umstande zuzuschreiben seyn,
daß, um ihn zu erfahren, zwei Beobachtungen und eine Berechnung erforderlich waren;
es gibt jedoch viele physische und physiologische Erscheinungen, welche mit der Dichtigkeit der Luft
zusammenzuhaͤngen scheinen. So hat z.B. die Dichtigkeit der Luft auf die
Respiration einen großen Einfluß; viele sonderbare Beobachtungen bei Behandlung von
Brustkrankheiten koͤnnten vielleicht eine rationelle Erklaͤrung
finden, wenn man den Einfluß der Luft genauer studiren wuͤrde. Ein
Instrument, welches der Wissenschaft neue Beobachtungsmittel liefert, ist also immer
eine nuͤzliche Sache.
Hinsichtlich der Ausfuͤhrung laͤßt das Instrument des Herrn Danger Einiges zu wuͤnschen uͤbrig. Die
Haut, welche als Queksilberbehaͤlter dient, schien uns nicht elastisch genug
zu bleiben, und der Bewegung der Stellschraube nicht schnell genug nachzugeben. Der
Apparat, welchen wir untersuchten, hielt jedoch die Luft unter den verschiedenen
Pressionen, denen wir ihn aussezten, vollkommen zuruͤk. Natuͤrlich
haͤngt die Genauigkeit dieses Instrumentes ganz von der Geschiklichkeit und
Geduld des Kuͤnstlers ab, der es verfertigt; da man sich von derselben aber
leicht uͤberzeugen kann, indem man seinen Gang mit demjenigen des Barometers
und des Thermometers vergleicht, so kann man sich in dieser Hinsicht auch vollkommen
sicher stellen.