Titel: Späth über Statik von Natur flüßiger und geschmolzener mineralischer Körper.
Autor: Spaeth, Johann Leonard
Fundstelle: 1823, Band 10, Nr. XXIX. (S. 169–178)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj010/ar010029

XXIX. Statik von Natur flüßiger und geschmolzener mineralischer Körper. Von Joh. Leonh. Späth, königl. baier. Hofrath und Professor.

In meinem Aufsaze über die Verdichtung des Wassers, Band VIII. Heft 2. dieses Journals, habe ich den Saz aufgestellt, daß alles, was auf unserer Erde tropfbar flüßig und feste ist, |170| in seinen Grundstoffen uranfänglich gasartig aufgelöst, und durch Zersezung dieser Gase flüßig und feste geworden sey!

Indem ich nun dermalen den Vorsaz habe, den statischen Zustand des von Natur flüßigen, so wie des geschmolzenen, oder den Zustand des Rükstandes der Zersezung zu erwagen, um hieraus in der Folge für die gasartige Auflösung desselben Schlüße rükwärts folgern zu können; so bemerke ich hierüber Folgendes:

a) Hatten nämlich die noch vollständig gasartig aufgelösten Grundstoffe des Rükstandes ihre Urkräfte, und durch dieselbe gewonnene elastisch flüßige oder sogenannten Wärmehüllen noch ganz complett, so verloren sie durch die Zersezung eines Theils ihrer Hüllen jene Wärmestoffe, welche die verlornen Hüllenschichten constituirt hatten. – Sie verloren gleichzeitig auch noch von ihren Urkräften den Theil derselben, welchen die Grundstoffe auf die Erhaltung der durch die Zersezung verlornen Schichten in jenem Zustande verwendet hatten; zugleich mit den Kräften, durch welche auch die elastischen Stoffe der verlornen Hüllenschichten gleichzeitig auch von ihrer Seite ihren Grundstoff angezogen hatten; es behielten die Grundstoffe nach der Zersezung nur die dichtern Schichten ihrer vorhin gasartigen Hüllen um so mehr übrig, je mehr ihre Hüllen nach der unter den Kräften der gasartig aufgelösten Grundstoffe bestehenden Ueberwucht zersezt werden mußten, bis sämmtliche Grundstoffe sich unter sich selbst neutralisirten in dem Moment, wo jeder am Ende der Zersezung nur noch Hüllenreste um sich hatte, deren äußere Schichten jeder mit dem Rest seiner Urkraft eben so stark an sich hält, als seine benachbarten Grundstoffe durch die Reste ihrer Urkräfte diese Schichten ihm gleichzeitig zu entziehen streben.

Auf jeden Fall ging daher an Wärmestoffen und an Kräften durch die Zersezung der Gase um so mehr verloren, je mehr die Grundstoffe von ihren gasartigen Hüllenschichten zusezen, und je kleiner deßwegen ihre Hüllenreste ausfallen mußten. – Nur die Elasticität der sogenannten Wärmestoffe nahm für die Hüllenreste in so weit zu, als diese eine um so |171| größere Schnellkraft äußern, je stärker sie bei einem kleinem Halbmesser der Hüllenschichten gekrümmt sind.

In dem noch tropfbar flüßigen Rükstand ziehen sich nun die Grundstoffe unter sich mit Kräften an, die von den Resten ihrer Urkräfte auf die Abstände treffen, in welche sie nach ihren Hüllenresten kommen können; sie constituiren durch diese Kräfte ihre Cohärenz, die immer noch kleiner als ihre Schwerkraft ist. – Sie afficiren sich eben so durch diese Kräfte in ihren Hüllenschichten, und sezen diese dadurch in Umstände, durch die Elasticität ihrer Wärmestoffe sich activ zu zeigen, oder sich wechselseitig gegen einander zu spannen. – Es bleiben deßwegen alle und jede Hüllenschichten latent, oder gebunden, die ihrem Grundstoffe in einer Hülle so nahe sind, daß die Kräfte, mit welchen die benachbarten Stoffe diese Schichten anziehen, gegen die Kräfte selbst verschwindend sind, mit welchen ihr Grundstoff durch den Rest seiner Urkraft in ihrem Abstand von ihm sie an sich hält oder bindet.

b) Immer hat daher jede Hülle des Rükstandes gebundene und auf diese folgende active Schichten, und ihre Wärmestoffe äußern in leztern eine um so größere Schnellkraft oder Elasticität, je mehr sie bei einem kleinen Halbmesser jener Schichten gekrümmt oder gebogen sind; – es streben nach dieser Kraft die active Schichten um so mehr, von dem Grundstoffe selbst sich zu entfernen, oder sich zu dilatiren oder sich zu blähen, je elastischer die Wärmestoffe jener Schichten sind, – sie spannen sich durch ihre summarische blähende Kräften gegen einander selbst, und drängen ihre Grundstoffe in so weit von sich, als sie die Cohärenz durch die Reste ihrer Urkräfte, und den Druk der Luft überwältigen können; – es ist deßwegen auch die Spannung der Hüllen unter sich immer der Cohärenz der Grundstoffe, und dem Druk der Luft auf das Flüßige gleich. Dabei ist jene Spannung immer eine Function der Dichte der activen Hüllen, und ihrer specifischen Elasticität; und es streben gleichzeitig die Wärmestoffe, sich von den Hüllen um so mehr loszureisen und sich als strahlende zu zerstreuen, je größer die mittlere Dichte und Elasticität der activen Schichten ist; d.i.: sie theilen sich einem Thermometer in um so größere Menge in einerlei Zeit mit, je |172| dichter und elastischer die activen Schichten sind; oder sie heben ihn auf eine um so höhere Temperatur.

Immer mißt daher der Thermometer in der Temperatur die Intensität der sogenannten Wärme des flüssigen, wie des festen Körpers, – und es befindet sich derselbe in seinem natürlichen Zustande, wenn er mit der ihn berührenden Luft bei mittlerem Druk derselben, die Temperatur = 10 0 nach Reaumur, an einem der Sonne und dem Luftzuge nicht ausgesezten Ort hat!

c) Bestehet nun der Rükstand nur aus zweierlei unter sich heterogenen Grundstoffen, wie z.B. unser Wasser, Säuren, Oele, so ist seine Mischung die einfachste, – er ist dabei um so flüssiger, in seinem natürlichen Zustande, je größer der Ueberschuß der Schwerkraft seiner Grundstoffe über ihre Cohärenz, nach der Größe ihrer Hüllen ist, und je leichter sie in ihren Hüllen nach ihrer Form über einander abgleiten.

Sind die Grundstoffe in bestimmter Größe rund, so legen sie sich in ihren runden oder sphärischen Hüllenresten, durch ihren statischen Druk und Gegendruk, so auf und über einander, wie Kugeln aufwärts auf und neben einander geschlichtet werden, oder seine Formation ist columnarisch; und die Stärke einer seiner horizontal liegenden Elementarschichten in die andere ist immer dem Abstand der Mittelpuncte ihrer Sphären, oder der Grundstoffe selbsten gleich: es bilden sich dabei zwischen den Elementarschichten selbst, gewisse Zwischenräume oder Zellen, deren Volumen immer 1 – 1/6 π oder 0,4764 des Volumens des Rükstandes, oder der flüssigen Substanz selbsten sind.

Sind die Grundstoffe fadenartig gestaltet, oder ist ihre Stärke in ihrer Länge einigemal enthalten wie z.B. bei allen Körpern, die vor andern elastisch sind, so legen sich auch diese in ihren ovalen Hüllen horizontal, wie Cylinder über einander, und bilden deßwegen zwischen sich kanal- oder röhrenförmige Zwischenräume von dem Inhalt 1 – 1/4 π oder 0,2146; wonach solche Körper für den natürlichen Magnetismus sich vorzüglich eignen; wie ich in meiner neuesten Abhandlung über den natürlichen Magnetismus, über das Nordlicht, über Feuerballen und Cometen, Nürnberg bei Stein 1821 gezeigt und ausgeführt habe.

Zersezen sich mehrere heterogene Gase in ihrem glühenden |173| Zustande, so ist der Rükstand der Zersezung geschmolzen; und dabei in seiner Substanz um so zäher, je näher die Cohärenz seiner Grundstoffe ihrer Gravitation kommt.

Es treten dabei die Grundstoffe in ihren Hüllenresten immer parthienweise, wie sie sich wechselseitig unter sich nach den Ueberwuchten ihrer Kräfte zersezt hatten, zu Convoluten von gewisser Form zusammen, die als Prismen, Pyramiden oder auch als Cylinder sich in der Masse schwimmend erhalten, so lange die Substanz noch tropfbar flüssig, mithin auch die von ihr strahlende Wärmenmenge dichter oder intensiver, als die der auf ihr liegenden Luft ist.

In diesem Zustande reißen sich daher die von der geschmolzenen Substanz sich trennende Wärme- oder Feuerstoffe durch die Luft um so rappider hindurch, je mehr diese Stoffe über den kleinen Hüllenresten der Grundstoffe gebogen sind; von welchen die Grundstoffe unserer Luft so viele an sich saugen, als sie arripiren können; sie legen diese ihren Hüllen schichtenweise zu; wornach also auch die den Hüllen zugelegte Stoffe sich um so mehr loszureißen streben, je mehr ihrer, und elastischer sie auf den Hüllen der Grundstoffe unserer Atmosphäre sind.

Unter solchen Umständen verliert daher der geschmolzene Rükstand von seinen Hüllen nach und nach immer mehr Schichten, und erkaltet mit deren Verlust um so mehr, je mehr solcher Schichten seine Grundstoffe verloren haben; während gleichzeitig die das Flüssige berührende luftartige Stoffe eine erhizte Atmosphäre über jener bilden; es vermindert sich so die Intensität der strahlenden Wärme oder die Temperatur auf der einen Seite, während sie auf der andern gleichzeitig zunimmt; bis endlich ein Moment eintritt, in welchem der Rükstand an die Luft so viel strahlende Wärme absezt, als diese gleichzeitig ihm mittheilt, oder beide auf einerlei Temperatur kommen.

Während aber der geschmolzene Rükstand so nach und nach erkaltet, kommen sich die Grundstoffe, jedes seiner Conflicte um die Breite ihrer verlornen Hüllenschichten einander näher, und fügen sich in ihren Flächen dermaßen zusammen, wie ihre Formen sich am nächsten zupassen, – sie werden in dieser Fügung feste, so wie ihre Cohärenz ihre Gravitation nach ihrer Annäherung |174| übertreffen muß, und constituiren so die jene Formen eigenthümliche Cristallisation des nunmehr festen Körpers, der bei dem Antritt seines natürlichen Zustandes, während dieser Vorginge um das Volumen der von den Hüllen seiner sämmtlichen Grundstoffe verlornen Schichten eingeschwunden ist.

d) In diesem Zustande haben nun die Grundstoffe jeder Elementarschicht des Körpers, an den Urkräften, welche sie in ihrem noch gasartigen Zustande gehabt haben, so viel verloren, als die Grundstoffe jeder Schicht in jenen Umständen auf die Erhaltung der verlornen Hüllenschichten Kräfte verwendet hatten, mit den Kräften, durch welche auch diese Schichten ihre Grundstoffe selbst wechselseitig eingezogen hatten; – sie haben außerdem auch die elastisch flüssigen Stoffe verloren, welche jene verlorne Schichten constituirt hatten; – es verwenden dabei die Grundstoffe jeder Schicht die Reste ihrer Urkräfte auf die Erhaltung ihrer Hüllenreste, und auf ihre Cohärenz, welche sie in denselben unter sich eingehen mochten, und jede Schicht behält daher jene Kräfte als vacante übrig, welche sie von jenen Resten auf ihre Cohärenz, und auf die Erhaltung ihrer Hüllenschichten nicht weiter verwenden können.

Diese vacante Kräfte des Körpers stellen nun in seinen Schichten unter sich eine stetige Continuität her; sie durchkreuzen sich insbesondere in den Zellen der Hüllen, und constituiren dort, wo sie in diesen am dichtesten sind, Attractionspuncte oder Ziehknoten; es wirket so der Körper durch diese Kräfte rings um sich durch Anziehung eben so, als ein Conflict von Kräften von der Dickte seiner vacannten, in seinen Volumen wirken würde; oder er äußert eine Massenanziehung oder Attraction in die Ferne, die sich wie sein Volumen in die mittlere Dichte jenes Kräfte-Conflicts verhält; indem er gleichzeitig auf seiner Oberfläche mit andern Körpern durch die über ihre Hüllen hinausreichende oder excedirende Kräfte seiner dieselben constituirenden Grundstoffe adhäriret, und neben dem allen die Wärme, das Licht, die elektrischen und anderen mioasmatische Stoffe, neben andern gasartigen und tropfbar flüssigen Substanzen einsauget; die als ihm nicht wesentliche, sich in den Zellen einer Hüllen habilitiren, oder diesen incoliren.

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e) Haben die Gase in ihrem vollständigen Zustande sehr hohe Temperaturen, so wie z.B. unsere Metalle und Urgesteine, so hat nach ihrer Zersezung ihr Rükstand, als geschmolzene Substanz, noch einen um so höheren Schmelzgrad; und seine Substanz ist dabei um so strengflüssiger, je stärker die ursprünglich gasartigen Hüllen ihrer Grundstoffe zersezt werden müssen, bis jeder die äußerste Schicht seines Hüllenrestes eben so stark an sich hält, als die benachbarten diese Schicht afficiren.

Soll daher eine solche geschmolzene Substanz von ihrer hohen Temperatur auf den 10 0 Grad, oder in ihren natürlichen Zustand herunter kommen, so müssen ihre Grundstoffe noch um so mehr von den Hüllen ihres geschmolzenen Zustandes Schichten, und mit diesen auch an ihren Kräften nach und nach um so mehr verlieren; – es greifen, nachdem die activen Schichten ihrer Hüllen bereits verflüchtigt sind, die dadurch sich um so viel näher kommenden Grundstoffe durch ihre Kräfte in ihre latende Schichten ein, und machen sie um so freier, so daß nun einige dieser Schichten activ werden.

Je mehr aber die Grundstoffe auf ihren Hüllen nach und nach Schichten verlieren, um so mehr verlieren sie mit denselben auch an Kräften, und die Pressung, welche die inneren Schichten durch die äußern dadurch erlitten hatten, daß diese auch von ihrer Seite den Grundstoff anzogen, wird um so geringer, und die nunmehr activen Schichten der Hüllen finden dadurch Veranlassung durch ihre Elasticität sich zu blähen.

Haben nun die Kräfte der Grundstoffe und der Druk der Hüllen so stark abgenommen, daß ihre dermalige active Schichten durch ihre Elasticität die Kräfte überwuchten können, durch welche die Grundstoffe diese Schichten an sich halten, so blähen sich deßwegen jene Hüllenschichten durch ihre Ueberwucht auf, und drängen ihre Grundstoffe in so weit von sich, als diese Ueberwucht mit sich bringt, und der Körper hat mit dem Beginnen dieses Momentes sein kleinstes Volumen erstanden, – er beginnt von diesen Momenten auf einmal um das Integrale der sich blähenden Hüllenschichten seiner sämmtlichen Grundstoffe sich aufzublähen, und blähet sich noch nachgehends so lange, als jene Motive des Blähens andauern; bis er endlich mit der Luft sich |176| auf gleiche Temperatur gesezt, oder er seinen natürlichen Zustand angetreten hat.

f) Je mehr daher die Grundstoffe bis zum Antritt dieses Zustandes von ihren Hüllen Schichten verlieren müßten, um so mehr bestehen ihre Hüllenreste aus den dichtern in seinem ehemals gasartigen Zustand ganz latenten Schichten; sie sind daher auch um so härter; und die elastischen Stoffe ihrer äußersten activ gewordenen Schichten, sind nach ihrer starken Biegung um so reagenter; – es zerspringen daher solche Körper um so leichter unter dem Hammer mit einer Ueberwucht, je dichter die activen Schichten, und elastischer ihre Stoffe sind durch den Druk und Gegendruk; oder solche Körper sind um so spröder, oder brüchiger; – sie reißen um so leichter auf der Ziehbank ab, und zerbrechen um so bälder, je geschwächter die Kräfte ihrer Grundstoffe sind, und je weniger der Körper nach der Härte seiner Hülle sich biegen läßt.

Auf jeden Fall aber ist der statische Druk der Hüllenreste eines solchen Körpers durch ihre Elasticität immer der Cohärenz seiner Grundstoffe gleich; und die Quantität der von den Hüllen der Oberfläche sich losreißenden elastischen, dem Thermometer sich mittheilender Stoffe, ist immer jener gleich, welche von der luftartigen Tangentalschicht sich seiner Oberfläche gleichzeitig mittheilen.

Ueberhaupt aber blähen sich mineralische Körper bei ihrem Erkalten um so stärker, je höher ihr Schmelzgrad ist, von welchen sie bis auf die Temperatur = 10 0 herunter kommen müssen, indem sie ihren natürlichen Zustand antreten.

Dieß Phänomen des Aufblähens zeigen uns insbesondere gegossenes Eisen, und sonstige Metalle, die hohe Schmelzgrade haben, wie z.B. Platina, Kupfer, Messing, Wismuth; – es blähen sich eben so solche Körper, die nach ihren feinen Grundstoffen, in ihrem gasartigen Zustand auch kleine Hüllen haben, und deßwegen jeden Verlust an denselben um so bälder verspühren: wie z.B. Schwefel, Pech, Glas; – insbesondere aber beginnt unser Wasser feste oder Eis zu werden, wenn seine Grundstoffe an ihren Hüllen so viel Schichten verloren haben, daß ihre Cohärenz ihre Schwerkraft übertrifft; es blähet sich als Eis noch um so mehr in seinen |177| Hüllen in so weit auf, als seine Hüllen durch ihr Blähen an ihrem Volumen mehr zunehmen, als sie gleichzeitig durch den fernem Verlust an den Schichten derselben abnehmen.

g) Wird ein metallischer strekbarer Körper durch den Hammer so stark geschlagen, oder durch eine Walze, oder auch durch den Sattel eines Zieheisens so stark gedrükt, daß die Hüllen seiner äußern Schichten aufspringen müssen, so wird dadurch die Wärme der sich losreißenden Schichten frei; – der Körper erhizet sich um so mehr, je, mehr aus ihm Wärme frei wird, und seine Grundstoffe verlieren dadurch an ihren Kräften jene, welche sie für die Erhaltung der abgesprungenen Schichten bisher aufgewendet hatten, mit jenen, durch welche diese Schichten selbst auch gleichzeitig ihre Grundstoffe angezogen hatten; – er wird um so spröder, je mehr nur die dichtern Schichten der Hüllen seiner Grundstoffe ihm verblieben sind, und je mehr diese an den Kräften verloren haben, die ihnen im natürlichen Zustand noch zukommen.

Glühet man einen solchen Körper nach und nach in einem schwachen Feuer aus, oder behandelt ihn sonsten durch's Cämentiren, so verliert er seine angenommene Sprödigkeit wird wieder biegsam und in seiner Substanz weicher: – er läßt sich wieder hämmern und streken, bis er wieder spröde wird, und deßwegen auf vorige Art behandelt werden muß. –

In dem Feuer muß daher etwas vorhanden seyn, wodurch der spröd gemachte Mineralische Körper seine verlorne Kräfte wieder restauriren, und in seinen Hüllen erweichet werden mag!! Einen ähnlichen Effekt machen auf Metalle, die durch den Druk erhizt sind, auch Wachs, Harz Talg; indem diese ihre Sprödigkeit verlieren und sich erweichen wenn sie mit solchen Substanzen gestrichen werden; – selbst der Stahl kann in der Glühhize durch Umschläge von öligten Substanzen außerordentlich erweicht; und durch darauf folgendes schnelles Abkühlen in einer Lauge auf's Sprödeste gemacht werden.

Dieß Etwas, welches der in die Wärme oder Feuerquelle versezte Körper aus ihr profitiret, scheinet den Feuertheilen mehr zu adhäriren, als eigentlich ihnen substantiel zu seyn!

Denn so wie der Körper, der sich durch seine Erkaltung blähen mußte, in die Quelle versezt wird, saugen seine |178| Grundstoffe aus ihr soviel Feuertheile nach und nach ein, und entnehmen von ihnen des Etwas soviel, als für die Restitution der Kräfte nothwendig ist, die sie von dem Moment ihres Blähens bis zum Antritt ihres natürlichen Zustandes verloren haben, ohne daß sich die Spannung ihrer Hüllen dadurch ändert; – es müssen also die Feuertheile, nach denen sie ihr Etwas verloren haben, sich aus dem Körper unsichtbar zerstreuen, oder sonsten entkräftet in ihm sich erhalten; – es verschlukt also ein solcher Körper in der physikalichen Sprache soviel Wärme, als für die Restitution der durch sein Blähen verlornen Kräfte nothwendig ist; während er stetig durch fernere Ansaugung jenes Etwas aus der Flamme die Urkräfte seiner Grundstoffe zu restauriren strebet.

Anmerkung.

Ueber dieß Etwas werde ich mich in der Folge näher erklären, wenn ich die chemischen Prozesse der Zersezung, Einsaugung und Fällung, nach statischen Gesezen bearbeiten werde.

München, den 28. Oktober 1822.

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