Titel: | E. A. Cowper's und W. Anderson's Versuche im Grossen über das mechanische Wärmeäquivalent. |
Fundstelle: | Band 266, Jahrgang 1887, S. 538 |
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E. A. Cowper's und W. Anderson's Versuche im
Groſsen über das mechanische Wärmeäquivalent.
Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 31.
Versuche im Groſsen über das mechanische
Wärmeäquivalent.
Bei ihren in groſsem Maſsstabe angestellten Versuchen über das Arbeitsäquivalent der
Wärmeeinheit bedienten sich nach dem Engineer, 1887 *
S. 213 E. A. Cowper und W.
Anderson, als Mittel zur Umsetzung der Arbeit in Wärme, des Fronde'schen Bremsdynamometers, in Verbindung mit einer
Betriebskraft von ungefähr 5 . Sie gingen dabei von dem Gedanken aus, die
Temperatur einer beständig zuflieſsenden Wassermenge, etwa 1 Gallon (4l,54) in der Minute, um ein Beträchtliches,
ungefähr 20° F., zu erhöhen, und den Apparat unter möglichster Beseitigung jedes
störenden Einflusses der Strahlung oder Leitung einen ganzen Tag in Gang zu
erhalten. Die Fig.
6 und 7, welche den Apparat im Durchschnitt darstellen, zeigen das Dynamometer
A mit Hebel, Stange, Plattform und Gewichten in der
Seiten- und Endansicht. Dasselbe ist in einem Wasserbehälter B gelagert, welcher von einem zweiten mit drei Lagen Filztuch bekleideten
Wasserbehälter C umgeben ist. Diese Filzhülle hat sich
als so wirksam erprobt, daſs die Temperatur des im äuſseren Behälter ohne Zufluſs
ruhig stehenden warmen Wassers innerhalb 8¼ Stunden nur um 1° sich minderte. Ein enges
Dampfrohr D erhält den äuſseren Behälter auf der
Temperatur des inneren und des Dynamometers. Das zu erwärmende Wasser gelangt durch
eine Kautschukröhre Fig. 8, welche selbst
mit Wasser von der Temperatur des durchflieſsenden umgeben ist, in das Dynamometer.
Aus diesem flieſst das heiſse Wasser durch die Röhre O
in den äuſseren Behälter. S ist die Treibachse, welche
die Kraft auf das Dynamometer überträgt. Um in jeder Weise einer Mittheilung der
Wärme nach auſsen vorzubeugen, ist zwischen den Kuppelungsflanschen der Achse eine
Holzscheibe s eingefügt. An verschiedenen Stellen des
Apparates waren Thermometer t, t, t angebracht, um ihn
auf gleichmäſsiger Temperatur erhalten zu können. Die Temperatur des kalten
einflieſsenden und des heiſsen ausflieſsenden Wassers wurde mit Hilfe zweier
ungefähr 3 Fuſs langer, sehr weiter Thermometer T und
T1, bei welchen 25
Zoll auf 50° kamen, controlirt. Von den kleineren Thermometern t dienten die in das Wasser des äuſseren Behälters
eingesenkten zur Ueberwachung der Uebereinstimmung seiner Temperatur mit der
Temperatur des aus dem Dynamometer flieſsenden heiſsen Wassers. Das bei G abflieſsende Wasser wurde sorgfältig aufgefangen und
in kurzen Pausen gewogen, nicht gemessen. Bei so umsichtiger Behandlung konnte der
Apparat beliebig lange in regelrechtem Zustande erhalten werden. Die einzige
Schwankung rührte von einer sehr geringen Geschwindigkeitsänderung der Triebkraft
her, welche sich durch ein Steigen oder Sinken der Temperatur des ausflieſsenden
Wassers wahrnehmbar machte. Wie gering aber diese Schwankung war, ist aus
nebenstehendem Diagramme zu ersehen, worin AA die
mittlere Hebelbelastung = 45,674, BB die mittlere
Umdrehungszahl = 188,55 in der Minute, CC die mittlere
Temperaturerhöhung = 21,3° F. und DD das mittlere
Wassergewicht in der Minute = 10,24 lb ist.
Textabbildung Bd. 266, S. 539
Als Versuchsergebniſs hat sich herausgestellt, daſs eine Arbeit von 769 engl.
Fuſspfunden erforderlich ist, um 1 Pfund Wasser um 1° F. zu erwärmen, oder eine Arbeit
von 421mk,7 um 1k Wasser um 1° C. zu erwärmen. Daſs dieses Resultat etwas geringer ist,
als das von Joule zu 772 engl. Fuſspfund oder 423mk,5 gefundene, ist nicht zu verwundern, wenn man
erwägt, daſs bei der sorgfältigen Vermeidung jedes Wärmeverlustes ein solcher nicht
berechnet zu werden brauchte und auch die specifische Wärme des Apparates, welcher
während der ganzen tagelangen Versuchsdauer in normalem Zustande erhalten wurde,
nicht in die Rechnung einzutreten hatte.