Titel: Perkins über die Fähigkeit des Wassers, sich zusammendrüken zu lassen.
Autor: Perkins, Jacob
Fundstelle: 1821, Band 5, Nr. II. (S. 9–14)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj005/ar005002

II. Ueber die Fähigkeit des Wassers, sich zusammendrüken zu lassen. Von Jak. Perkins, Esq.

Aus den Transactions of the roy. Society of London.

Im Repertory of Arts, Manufactures et Agriculture. II. Series. N. CCXXVII. April 1821. S. 280.

Mit Abbildungen auf Tab. I. [Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB.]

Da ich seit mehreren Jahren glaubte, daß Wasser eine elastische Flüssigkeit wäre, so leitete mich dieser Glauben zu einigen Versuchen über diesen Gegenstand. Ich verfertigte mir in dieser Hinsicht ein Instrument, welches ich Piezometer2) nenne, und welches auf der Tafel Fig. 8. [Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB.] dargestellt ist. Der Cylinder A hatte drey Zoll im Durchmesser, und war achtzehn Zoll lang. Das eine Ende B wurde mittels einer Platte wasserdicht gemacht, welche fest angelöthet wurde. An dem anderen Ende C wurde eine Kappe aufgesezt, die man nach Belieben an und abschrauben konnte, und die gleichfalls wasserdicht ist. Die Stange oder der Taucher D, fünf sechszehntel Zoll im Durchmesser haltend, wurde durch eine luft- und wasserdichte Sperrbüchse E durchgelassen. An der Stange, unmittelbar über der Sperrbüchse, ist ein biegsamer Ring a befestigt. Eine Canone, Fig. 9 [Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB.] , von hinlänglicher Größe um das Piesimeter aufzunehmen, wurde senkrecht in die Erde gestellt, so daß die Mündung ungefähr 18 Zoll über dem Grunde hervorstand, und das Zündloch luftdicht verstopfte. An die Mündung wurde eine starke Kappe |10| A fest geschraubt, und in dem Mittelpunkte dieser Kappe eine Drukpumpe B luftdicht eingeschraubt, deren Stämpel fünf achtel Zoll im Durchmesser hielt. In der Kappe befand sich eine Oeffnung C zur Aufnahme einer Klappe, durch welche der Grad des Drukes bestimmt werden sollte. Ein Pfund Druk auf diese Klappe war gleich einer Atmosphäre.

Das Piesimeter wurde in die Canone eingesezt, und so lang Wasser in dieselbe eingedrukt, bis die Kappe Spuren vom Durchsintern der Flüssigkeit zeigte, wo dann die Klappe einen Druk von hundert Atmosphären auswies. Dann wurde das Piesimeter herausgenommen, und der biegsame Ring zeigte sich acht Zoll über der Stange, zum deutlichen Beweise, daß die Stange bis zu dieser Tiefe in den Cylinder eingetaucht wurde, wodurch wieder eine Zusammendrükung von ungefähr einem Hundertel angedeutet wurde. Wir haben durch wiederholte Versuche gesehen, daß, um diesen Grad von Zusammendrükung hervorzubringen, drei Hundertel in die Canone eingepumpt werden mußten. Und diese Thatsache beweiset, daß entweder die Kanone sich ausdehnt; oder daß das Wasser in die Zwischenräume des gegossenen Eisens eindringt: vielleicht kann beides zugleich diese Wirkung hervorbringen3).

Dieser Versuch wurde in Amerika im Jahr 1819 angestellt, und ehe ich Zeit hatte, meinen Apparat zu verstärken, um fernere Versuche anzustellen, mußte ich mich nach England einschiffen. Auf meiner Ueberfahrt hatte ich indessen häufig Gelegenheit, meine gemachten Versuche zu wiederholen, und mittelst eines natürlichen Drukes neue zu machen. Diese Versuche bestanden darin, daß das Piesimeter mittelst eines 50 Pfund schweren, und daran befestigten Stükes Bley |11| in den Ocean fünf hundert Faden (Fathoms4)) tief versenkt wurde; eine Tiefe, die dem Druke von ungefähr 100 Atmosphären gleich ist. Beim Aufziehen zeigte der Ring sich 8 Zoll über der Stange, und zeigte, wie in dem vorigen Versuche, eine Zusammendrukung von einem Hundertel. Dieser Versuch ward mehrere male mit demselben Erfolge wiederholt. Der folgende Versuch bestand darin, daß man eine starke leere Porterflasche hundert und fünfzig Faden tief untertauchte, nachdem man sie vorläufig luftdicht zustopfte und siegelte, und zwar auf folgende Weise. Sechs Lagen von Baumwollenzeug, der vorläufig mit einer Mischung von Siegellak und Theer gesättigt wurde, wurden auf dem Pfropfe mittelst eines starken um dieselben herumgewundenen Fadens unmittelbar unter dem Rande am Halse der Flasche festgebunden. Nachdem die Flasche einige Minuten lang in dieser Tiefe gelassen wurde, wurde sie aufgezogen. Man fand kein Wasser in dieselbe eingedrungen, noch irgend eine bedeutende Veränderung an der Mündung derselben.

Dieselbe Flasche wurde wieder untergesenkt, aber in eine größere Tiefe von zweihundert und zwanzig Faden: als man sie heraufzog, war ungefähr ein viertel Pinte Wasser in derselben, ohne daß man die mindeste sichtbare Veränderung am Siegel wahrnehmen konnte.

Dieselbe Flasche ward zum dritten male in eine noch größere Tiefe von dreihundert Faden untergetaucht, und als man sie heraufzog, fand man nur noch einen kleinen Theil des Halses derselben an der Leine: allerdings eine interessante Erscheinung. Die Flasche ward nicht durch äußere Gewalt zerdrükt, sondern offenbar durch die Ausdehnung des verdichteten Seewassers (? Uebers.), welches seinen Weg durch das |12| Siegel gefunden hat. Bei genauerer Untersuchung zeigte sich's, daß der Pfropf um die Hälfte seiner Länge zusammengedrükt war, und beinahe ein achtel Zoll mächtige Einbiegungen darboth, und daß die Deke, aus sechs Lagen Tuches und Kittes bestehend, an einer Seite aufgerissen waren, ehe die Flasche barst. Diese auf den Pfropf hervorgebrachte Wirkung kann, wie wir glauben, nur auf eine Weise erklärt werden, nämlich daß das Wasser, in sehr kleine Theilchen zertheilt, von dem Druke des die Flasche umgebenden Wassers durch den Pfropf und durch die Deken durchgedrückt wurde, und so die Flasche gefüllt haben mußte; daß das in dieselbe hineingedrükte und in einem höhen Grade verdichtete Wasser sich ausdehnte, so wie der äußere Druk, während man die Flasche an die Oberfläche zog, vermindert wurde, und zwar so sich ausdehnte, daß es nicht bloß den Pfropf in den Hals zurükdrükte, und denselben, in Folge des Widerstandes der Deken, um die Hälfte zusammendrükte, sondern auch den Hals der Flasche von der Deke sprengte.

Vierter Versuch. Eine leere Porterflasche, die stärkste die man finden konnte, wurde auf folgende Weise zugepfropft. Ein Kork mit einem starken Kopfe wurde fest in den Hals eingetrieben. Dieser Kork wurde mit sechs Lagen feiner Leinwand, welche mit Theer und Wachs gesättigt wurde, bedekt; dann wurde noch eine Deke von Leder aufgelegt, und dieser ganze Verband um den Hals der Flasche fest gebunden. Diese so verbundene Flasche wurde zweihundert und siebzig Faden tief untergetaucht. Nachdem sie heraufgezogen worden war, fand man sie vollkommen wohl erhalten, und das Siegel unverändert; sie war aber, bis auf ein Zoll vom Pfropfe, mit Wasser gefüllt. Die Verschliessung wurde abgenommen, Lage für Lage; es zeigte sich aber keine Spur von Feuchtigkeit. Wäre die Flasche lang genug unten geblieben, um vollkommen sich zu füllen, so würde sie ohne Zweifel |13| durch die Ausdehnung des Wassers beim Aufziehen an die Oberfläche eben so, wie bei dem vorhergehenden Versuche geborsten seyn. Es verdient bemerkt zu werden, daß, als das in der Flasche enthaltene Wasser in ein Glas gegossen wurde, dasselbe wie ein Mineralwasser perlte5).

Fünfter Versuch. Bei diesem Versuche wurden zwei starke Flaschen fünf hundert Faden tief versenkt. Eine derselben wurde mit einem eingeriebenen gläsernen Pfropfe versehen, gut verpicht, und dann in einen starken Sak gestekt. Beim Aufziehen fand es sich, daß die Flasche in viele tausend Stüke geborsten war. Die andere Flasche ward sehr dicht verpfropft, da sie aber nicht lange genug unten blieb, kam sie ganz herauf, und bis auf anderthalb Zoll vom Pfropfe gefüllt. Der Kork ward hineingetrieben, und blieb so; die Verpechung aber war unverändert, ausser an der Oberfläche, wo sie etwas concav geworden ist.

Da ich mich nun überzeugte, daß das Piesimeter, wie ich es Anfangs eingerichtet hatte, nicht allen Druk anzuzeigen vermochte, entschloß ich mich einen anderen zu bauen. Ich wollte die Reibung vermeiden, welche durch das Zusammenfallen des Leders an der Stange bei einem so großen Druke entstehen mußte. Fig. 3. [Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB.] zeigt eine andere Vorrichtung dieses Piesimeters, die ich seit ich in England bin, gemacht habe. Sie bewies mir, daß mein Verdacht gegründet war, indem, bei einem und demselben Druke, sie mir beinahe die doppelte Zusammendrükung des vorigen auswies.

Dieses Instrument ist auf folgende Weise gebaut. Fig. 10. [Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB.] zeigt den Durchschnitt, und Fig. 11. [Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB.] die äußere Ansicht desselben. Es ist nur eine kleine Röhre A, welche wasserdicht, und am Ende B verschlossen ist. An dem oberen Ende |14| C tritt das Wasser durch eine kleine Offnung E ein, welche durch eine höchst empfindliche nach innen sich öffnende Klappe geschlossen wird. Die Röhre ist bei D etwas eingedrükt, damit sie der Ausdehnung des Wassers etwas nachgeben kann, wenn sie aus der Presse kommt.

Mit diesem Instrumente wurde in Gegenwart mehrerer wissenschaftlich gebildeten Herren in Hrn. Kerr's Manufaktur ein Versuch angestellt. Nachdem das Piesimeter vollkommen mit Wasser (dessen Gewicht sehr genau bekannt war) gefüllt war, kam es in die hydraulische Presse, und erlitt einen Druk von beinahe dreihundert und sechs und zwanzig Atmosphären. Nachdem es herausgenommen und gewogen wurde, zeigte sich eine Zunahme an Wasser von drei und einem halben per Cent. Dieses Wasser wurde vorläufig gesotten, zu einer Temperatur von 48° (Fahrenh. Uebers.) abgekühlt, und während des Versuches in dieser Temperatur erhalten.

Mit aller mir möglichen Eile werde ich eine Maschine verfertigen, in welcher der Verlust an Druk, welcher durch die Zerstörung der Bestandtheile derselben entsteht, vermieden werden soll. Diese Maschine aus metallnen Stiefeln und biegsamen metallenen Stämpeln bestehend, wird einen weit größeren Druk hervorbringen, als die hydraulische Presse, deren Kraft durch die jezt bei derselben gebrauchten thierischen Materie zu sehr beschränkt ist. Wahrscheinlich läßt sich ein Druk von zwey bis drei tausend Atmosphären hervorbringen, ehe der metallne Stämpel zerstört wird.

Es läßt sich erwarten, daß diese Maschine genau genug seyn wird, um das wahre Verhältniß der Grade, in welchen das Wasser sich zusammendrüken läßt, mit mehr Genauigkeit anzugeben, als bisher geschehen konnte; die Resultate fernerer Versuche weichen der Gegenstand einer künftigen Mittheilung seyn.

Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB.
|9|

Es sollte Piesimeter (Drukmesser) heißen. Anmerk. d. Uebers.

Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB.
Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB.
|10|

Vielleicht auch Compression der im Wasser enthaltenen Luft. Anmerk. d. Uebers.

|11|

Ein Fathom ist 2 Yard, oder 6 englische Fuß. Anmerk. d. Uebers.

|13|

Ein deutlicher Beweis der Compression der in demselben enthaltenen Luft. Anmerk. d. Uebers.

Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB.
Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB.
Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB.
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