Titel: Schafhäutl, über den Dampf, als Leiter der Elektricität betrachtet.
Autor: Schafhäutl, Karl Emil
Fundstelle: 1841, Band 79, Nr. LXXX. (S. 384–387)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj079/ar079080

LXXX. Ueber den Dampf, als Leiter der Elektricität betrachtet; von Dr. Karl Schafhäutl.

Aus dem Philosophical Magazine, Jan. 1841, S. 14.

In dem zulezt erschienenen Heft des Philosophical Magazine (S. 197 in diesem Bande des polytechn. Journals) wurde die aus einem Hochdruk-Dampfstrahl erhaltene Elektricität als von gleichem Ursprung mit jener betrachtet, welche man von der isolirten und getrennten, positiven Metallscheibe des Volta'schen Elektrophors erhält.

Es fragt sich hiebei zuerst, in welcher Beziehung der Dampf oder das Wassergas zu den Leitern oder Nichtleitern der Elektricität steht.

Man weiß sehr wohl, daß feuchte Luft ein Elektricitätsleiter ist, daß trokene Luft aber, d.h. solche, welche weniger Wassergas enthält, als sie nach ihrer Temperatur enthalten könnte, die Elektricität nicht leitet; doch außerdem ist mir kein einziger Versuch bekannt, der zur Bestimmung des Leitvermögens des reinen, nicht mit Wasser oder Queksilber in Berührung stehenden, Dampfes angestellt worden wäre, welchen Gegenstand ich daher durch das Experiment zu bereinigen mir vorgenommen habe.

Die Enden einer ungefähr 2 Zoll langen Glasröhre von einem Viertelszoll innerem Durchmesser wurden über der Lampe zu Spizen ausgezogen und im rechten Winkel aufwärts gebogen. Hierauf wurde ein diker Platindraht, dessen beide Enden zu kleinen Ringen gebogen waren, in das eine Ende der Röhre gestekt und das Glas luftdicht daran angeschmolzen. Dann goß man Wasser in die Röhre und ließ es so lange sieden, bis nur noch ungefähr zwei Tropfen davon übrig waren, wo dann ein anderer Platindraht in das zweite |385| Ende gestekt und das Ganze schnell hermetisch verschlossen wurde, wie vorher. Von dem Ende des einen Drahts bis zu dem des andern war in der Röhre ein Zwischenraum von 1 1/4 Zoll und die Röhre enthielt demnach natürlich nichts als Wassergas und etwas flüssiges Wasser.

Diese Röhre wurde nun an die Kugel eines in einem kleinen Sandbad befindlichen Thermometers angelegt und, mit Ausnahme der beiden vertical stehenden Enden, mit Sand bedekt.

Einer dieser Platindrähte wurde hierauf mit der äußern Fläche einer Leidener Flasche in Berührung gesezt, der andere mit einem isolirten Entlader.

Die Leidener Flasche, welche ungefähr 100 Quadratzoll armirter Oberfläche enthielt, wurde nun mittelst fünfzigmaliger Drehung einer 12 Zoll im Durchmesser haltenden Glasscheibe geladen und durch die Röhre wie gewöhnlich entladen. Die Glasröhre verhielt sich genau wie ein unvollkommener Conductor, indem sie den leitenden Draht, welcher die beiden Oberflächen der Flasche verband, wie ein Stük feuchten Baumwollenfadens, oder wie ein Stük einer innerlich befeuchteten Glasröhre, unterbrach. Die Flasche wurde durch die erste Berührung vollkommen entladen unter jenem eigentümlichen zischenden Geräusch und röthlichem, büschelförmigem elektrischen Strom, welcher unter ähnlichen Umständen beständig wahrzunehmen ist. Die Temperatur des Sandbades wurde nun stufenweise erhöht, und bei je fünf höhern Graden ließ man eine solche elektrische Entladung aus der Leidener Flasche durch die Röhre gehen. Die Resultate waren immer dieselben, bis der Thermometer 250 Grade (Fahrenheit) erreicht hatte. Auf diesem Punkt erhielt man bei Entladung der Flasche, statt des frühern büschelförmigen Stromes, einen kleinen rothen Funken, und die Flasche wurde vollkommen entladen befunden, obwohl das von dem Funken hervorgebrachte Geräusch, im Vergleich mit dem bei Entladung der Flasche unter gewöhnlichen Umständen entstehenden lauten Knall, kaum hörbar war.

Nachdem die Temperatur bis auf 405 Grabe gestiegen war, entlud sich die Flasche mit dem gewöhnlichen glänzenden Funken und lauten Knall und zu gleicher Zeit sah man den Funken durch die Röhre gehen. Hiebei konnte in der Röhre keine Feuchtigkeit entdekt werden und das in derselben enthaltene Wassergas hatte völlig aufgehört ein Elektricitätsleiter zu seyn, indem es zugleich dem Ueberspringen des Funkens weniger Widerstand leistete, als die gewöhnliche Luft und die Schlagweite von einem halben Zoll zu 1 1/4 Zoll verlängert wurde. Sank die Temperatur unter 405 Grade, so geschah die Entladung |386| auf oben erwähnte Weise, nämlich entweder mit einem kleinen rothen Funken, oder mit einem büschelförmigen Strom, je nach der Temperatur. Ueberstieg die Temperatur 405 Grade, so sprang der Funke auf gewöhnliche Weise über, bis die Temperatur auf 443 Grade stieg, wobei die Röhre zersprang, was mich verhinderte, ihr Gewicht mit und ohne Wasser zu bestimmen, dessen Differenz mir natürlich das Gewicht des in der Röhre enthaltenen Wassers angegeben hätte; der Kubikinhalt der Röhre wäre durch Füllen derselben mit Queksilber bestimmt worden. Wenn wir annehmen, daß zwei Tropfen Wassers in der Röhre waren, als sie zersprang, welche zusammen 0,73 Gran wiegen, und daß die Röhre 500 Kubiklinien Rauminhalt gehabt habe, so haben wir in derselben einen Druk von 23 1/2 Atmosphären.

Aus den angeführten Versuchen geht hervor, daß reiner und nicht mit Wasser in Berührung stehender Dampf, wie jedes andere Gas, ein Nichtleiter der Elektricität ist.

Die Leichtigkeit, mit welcher der Funke durch das Wassergas geht, dürfte bemerkenswerth seyn, indem die Schlagweite des Funkens sich von einem halben Zoll bis auf 1 1/4 Zoll vergrößerte; denn, nach Harris' Entdekung steht in gewöhnlichen Fällen die Schlagweite im umgekehrten Verhältnisse zu der Dichtigkeit des Gases.

Betrachten wir nun die Thatsache, daß die Elektricität eines Strahles von condensirtem Dampf nach Hrn. Armstrongs Versuchen positiv ist; daß die Quantität der von einem Hochdruk-Dampfstrahl erhaltenen Elektricität im Verhältniß zu feiner Condensation steht; daß ferner der im Kessel enthaltene Dampf keine Erscheinungen freier Elektricität gibt; und endlich, daß, nach Hrn. Patterson's Versuchen, sowohl das Wasser als der Kessel sich negativ verhalten, was aus Hrn. Armstrongs Versuchen nothwendig hervorgeht – so nehmen wir eine gleichzeitige Entwikelung elektrischer Polarität von einem Central- oder neutralen Punkt aus nach entgegengesezten Richtungen wahr, wie bei der magnetischen Stahlstange; und diese Entwikelung elektrischer Polarität kann nur den entgegengesezten Veränderung gen molecularer Anordnungen, so wie auch dem chemischen Zustande des Wassers und der Dampfsäule zugeschrieben werden; und wir müssen beide elektrische Pole als coexistent und nicht getrennt betrachten.

Volta's Elektrophor ist bloß wegen der Eigenschaft, seine Elektricität für längere Zeit zurükzuhalten, merkwürdig, und seine Wirkung verdankt er nur inducirter Elektricität, mit welcher wohl Niemand die Elektricität des Dampfes verwechseln wird. Zudem muß die Scheibe des Elektrophors, aus welcher man den Funken erhält, |387| ein vollkommener und wohl isolirter Conductor seyn, und sie gibt nur dann Zeichen freier Elektricität, wenn sie, nach genauer Berührung mit dem Kuchen des Elektrophors und der Neutralisirung seiner freien Elektricität, von dem inducirenden Kuchen vollkommen entfernt wird. Bei einem mit Dampf und Wasser gefüllten Kessel kann keiner der obenerwähnten Umstände stattfinden und die positive Elektricität des condensirten Dampfes, so wie die negative Elektricität des Kessels sind die einzigen durch das Experiment erwiesenen Punkte. Die durch Verdampfung entwikelte Elektricität, als Quelle der beobachteten freien Elektricität, ist nur hypothetisch.

Volta's Versuch, Wasser auf glühende Holzkohlen zu sprengen, kann kaum als einerlei mit der Verdampfung von Wasser in einem Kessel betrachtet werden; in ersterem Falle finden eine Menge chemischer Zersezungen und Veränderungen statt, welche bei lezterm nie eintreten, denn gerade die plözliche Abkühlung von Substanzen ist hinreichend, Erscheinungen freier Elektricität hervorzubringen.

Schreiben wir die Elektricität des Dampfes seiner Condensirung zu, so sind die Umstände, unter welchen diese Condensirung stattfindet, ebenfalls von sehr großem Einfluß. Der kleinste Strahl von Hochdrukdampf entwikelt mehr freie Elektricität, als eine hundertmal so große Quantität Niederdrukdampf; eine zweite Bedingung, unter welcher Elektricität von einem Dampfstrahl erzeugt wird, scheint daher seine schnelle Expansion bei dem Austritte aus dem Kessel zu seyn; oder es hat wahrscheinlich, wie ich bei einer frühern Gelegenheit schon bemerkt habe87), die Quantität des während der Expansion des Hochdrukdampfes latent werdenden Wärmestoffs einige Beziehung zu der Quantität der frei werdenden Elektricität. So scheint die Elektricität bei Gewittern zum Theil den schnellen Luftströmungen, welche sich gegen den Mittelpunkt der Wolken wenden, zuzuschreiben zu seyn, indem Wärmestoff absorbirt wird, während die Gewitterwolken sich laden.

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Man vergl. S. 197 im 1sten Februarheft des polytechn. Journals.

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