Titel: Lechevalier, über die Hize, welche das Wasser in rothglühenden metallnen Gefäßen annimmt.
Autor: Lechevalier, V.
Fundstelle: 1831, Band 39, Nr. LXXXIX. (S. 371–374)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj039/ar039089

LXXXIX. Ueber die Hize, welche das Wasser in rothglühenden metallnen Gefäßen annimmt; von V. Lechevalier, Artillerie-Lieutenant.

(Der Académie des sciences vorgelesen im August 1830. – Aus dem Journal de Pharmacie, Novbr. 1830, S. 666.)

Man weiß seit langer Zeit, daß wenn man Wassertropfen auf ein weißglühendes Metall fallen läßt, diese Tropfen an Statt sogleich zu verdampfen, wie man es erwarten sollte, auf dem Metall nur fast unmerklich verdunsten, und daß sie zu gleicher Zeit an Statt sich auszudehnen, wie es bei der gewöhnlichen Temperatur geschehen würde, eine kugelförmige Gestalt annehmen, wie das Queksilber auf dem Glase. Man weiß außerdem, daß wenn das Metall sich nach und nach bis unter die Braunrothglühhize abgekühlt hat, die Wassertropfen sich auf seiner Oberfläche abplatten und augenbliklich unter lebhaftem Sieden verdampfen. Dieselben Erscheinungen wurden bei einer sehr beträchtlichen Wassermenge beobachtet. Man fand, daß wenn man das Wasser tropfenweise in einen weißglühenden Platintiegel fallen läßt, man ihn fast ganz anfüllen und lange Zeit in diesem Zustande ohne beträchtliche Verdampfung erhalten kann; daß aber, wenn man den Tiegel vom Feuer nimmt und abkühlen läßt, das Wasser, sobald er unter die Braunrothglühhize kommt, in heftiges Sieden geräth und sich sehr schnell in Dampf verwandelt. Man hat diese Thatsachen durch die Annahme erklärt, daß das Wasser bei der Rothglühhize die Wände des Gefäßes nicht berührt und daß alsdann der strahlende Wärmestoff, welcher es allein durchdringt, fast ganz durch dasselbe hindurchgeht, ohne es zu erhizen, so daß die geringe Temperaturerhöhung, welche durch den wenigen gebundenen Wärmestoff entstünde, durch die Verdunstung auf der Oberfläche der Flüssigkeit mehr als compensirt wird.

Seitdem hat Hr. Perkins beobachtet, daß wenn man in den Generator der Dampfmaschine ein kleines Loch bohrt und denselben sodann erhizt, der Dampf aus demselben durch das kleine Loch so lange austritt, bis das Gefäß rothglüht, worauf alles Ausströmen aufhört. Diese Thatsache wurde auf die vorhergehende Erklärung zurükgeführt. Zu diesem Ende nahm man an, daß der Ausfluß des Dampfes, welcher durch das kleine Loch des Generators Statt fand, hinreichte, um das Wasser zu verhindern, während des Erhizens zum Rothglühen, auf 100° C. zu steigen; alsdann ist es klar, daß bei jener Temperatur die geringe Menge strahlender Wärmestoff, welche von demselben gebunden wurde, den durch die Verdunstung verlorenen |372| Wärmestoff nicht compensiren kann und daß, die Flüssigkeit sich bis zu einer gewissen Gränze abkühlen muß.

Ich suchte nun zu ermitteln, was geschieht, wenn man den Kessel an Statt ihn während des Erhizens Dampf verlieren zu lassen, geschlossen hält und erst dann öffnet, wenn er rothglühend geworden ist. Zu diesem Ende ließ ich einen kleinen cylindrischen Kessel aus Kupfer verfertigen, welcher sechs Zoll lang war, einen Zoll im Durchmesser und zwei Linien dike Seitenwände hatte; an einem Ende war er mit einem cylindrischen Loche von zwei Linien Durchmesser durchbohrt. Nachdem ich ihn mit Wasser gefüllt hatte, schloß ich ihn mit einem hölzernen Pfropf und trieb ihn in einen eisernen Bügel, welcher den Pfropf festhielt. Ich ließ sodann den Pfropf vier und zwanzig Stunden umgekehrt, damit lezterer sich aufblähen und die Oeffnung genau ausfüllen konnte. Nach Verlauf dieser Zeit brachte ich den Kessel durch ein gutes Essenfeuer zum Rothglühen; ich nahm sodann den hölzernen Pfropf heraus und es trat kein Dampf aus dem Kessel. Um mich zu versichern, daß er Wasser enthielt, faßte ich ihn mit einer Zange und ließ, indem ich ihn geschikt umkehrte, eine gewisse Quantität Flüssigkeit aus ihm auslaufen. Man darf dieses Umkehren nur vornehmen, während der Kessel rothglüht und muß rasch verfahren, denn wenn er unter die Rothglühhize abkühlt, verwandelt sich die darin bleibende Flüssigkeit schnell in Dämpfe, wobei eine Detonation Statt findet und der Kessel mit beträchtlicher Kraft zurükgestoßen wird. Bei einem Versuche, wo die Abkühlung auf dem Eisenbleche der Esse Statt fand, war die Detonation einem Pistolenschuß vergleichbar und der Kessel wurde mit Gewalt gegen die Mauer des Gebäudes geworfen, welche mehr als vier Fuß davon entfernt war.

Ich habe diesen Versuch sehr oft wiederholt; manchmal bahnte sich der Dampf einen Ausweg durch irgend einen Spalt des Pfropfs und trat mit Zischen während des Erhizens aus; bei anderen Versuchen fand hingegen wieder kein beträchtlicher Verlust Statt.

Wenn man folglich annimmt, daß die Temperatur des in einem rothglühenden Gefäße enthaltenen Wassers weniger als 100° C. beträgt, so muß man auch annehmen, daß bei dem vorhergehenden Versuche das Wasser, welches, ehe der Kessel rothglühend wurde, eine hohe Temperatur erlangt hatte, sich sodann unter 100° abkühlte als der Kessel die Rothglühhize erlangte, obgleich bei diesem Umstande kein bemerkenswerther Verlust an Dämpfen Statt fand.

Es war nun nöthig durch Versuche auszumitteln, ob das Wasser in einem weißglühenden Gefäße, wie man allgemein annimmt, |373| wirklich nur eine Temperatur unter 100° annimmt. Zu diesem Ende erhizte ich

1) Wasser in einem weißglühenden Gefäße und ließ einige Tropfen davon in die hohle Hand fallen, wobei ich eine geringere Wärme fühlte, als von einer gleichen Anzahl Tropfen siedenden Wassers.

2) Ich ließ Wasser in einem Platintiegel kochen, nahm ihn sodann vom Feuer, so daß es abkühlen konnte und verglich in verschiedenen Zeiträumen die Temperatur dieses Wassers mit derjenigen von Wasser aus einem weißglühenden Tiegel; nach meinem Gefühl schienen sie gleiche Temperatur zu haben als das Wasser, welches gekocht hatte, auf 95° abgekühlt war. Diese beiden Versuche wurden von mehreren Personen stets mit gleichem Resultate wiederholt.

3) Ich goß Wasser, welches in einem weißglühenden Tiegel erhizt worden war, in ein Gefäß, welches 40 Grammen Wasser von 9,4° C. enthielt; das Gemisch hatte eine Temperatur von 11,3°; das Gewicht des Gemisches betrug 45,2 Gr., so daß das Gewicht des weißglühenden Wassers 5,2 Gr. war. Ich stellte nun denselben Versuch an Statt mit weißglühendem, mit kochendem Wasser an; ich maß davon genau 5,2 Gr., indem ich es in einer an einem Ende verschlossenen Röhre kochen ließ, wo das 5,2 Gr. Wasser entsprechende Volum mit einem Striche bezeichnet war und fand auch, daß die Temperatur der 40 Gr. Wasser, in welche man das kochende Wasser goß, von 9,4 auf 11,7° an Statt 11,3° stieg, welche das in einem weißglühenden Tiegel erhizte Wasser ergibt.

4) Ich brachte Wasser in einem Arzneiglase zum Kochen, goß davon einige Tropfen in einen rothglühenden Tiegel und als ich sie wenige Augenblike hernach untersuchte, fand ich, daß sie sich nicht nur in dem rothglühenden Tiegel abgekühlt hatten, sondern auch schon kälter waren als das Wasser, welches während dieser Zeit fern vom Feuer in dem Arzneiglase gelassen worden war.

5) Endlich brachte ich auch Wasser in einen weißglühenden Platintiegel und verschloß ihn vollkommen mit einem Dekel aus demselben Metall; als ich ihn nach einer gewissen Zeit öffnete, fand ich, daß die innere Tension des Wasserdampfes nicht zugenommen hatte; hieraus kann man schließen, daß die Temperatur der Flüssigkeit nicht gestiegen war, obgleich während dieser Zeit kein Dampfverlust Statt fand.

Aus diesen Thatsachen muß man folgern, daß die Temperatur des in einem weißglühenden Gefäße erhizten Wassers in jedem Falle geringer als 100° ist, daß folglich das Princip des Gleichgewichts der Temperatur in einem geschlossenen Raume, welches bisher als Basis bei der Wärmetheorie angenommen wurde, nicht mehr zulässig ist und |374| daß dieses Princip unter gewissen Umständen Ausnahmen erleidet, ein Resultat, welches sowohl nach dem Emanations- als nach dem Vibrationssysteme, so wie man sie gegenwärtig betrachtet, unerklärbar scheint.145)

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Die in dieser Abhandlung angeführten Versuche scheinen unwiderlegbar zu beweisen, daß das zum Rothglühen erhizte Wasser weniger Wärmestoff als Wasser von der Temperatur von 100° C. enthält; so sonderbar dieses Resultat auch scheinen mag, so muß man es doch zugestehen; sehr wahrscheinlich wird man später ähnliche Anomalien bei anderen flüssigen und selbst festen Körpern beobachten. Dieses Beispiel lehrt uns übrigens auf eine augenscheinlichere Weise als jedes andere, daß in der Physik oft die wahrscheinlichsten Folgerungen nicht immer richtig sind und daß die Analogie manchmal eine sehr schlechte Führerin ist. Wer hätte in der That voraussehen können, daß das einer beständigen Quelle von Wärme ausgesezte Wasser sich abkühlen würde, nachdem es sich vorher erhizt hat; es ist dieß eine Thatsache, welche wir ungeachtet ihrer Evidenz nur ungern zugestehen, so schwer wird es unserm schwachen Verstande sich der Täuschungen zu entledigen, welche er sich im Vertrauen auf die trügerische Analogie gemacht. A. B.

(A. d. O.)

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