Titel: Person, über specifische Wärme der Legirungen.
Autor: Person, C. C.
Fundstelle: 1848, Band 108, Nr. XLVI. (S. 227–229)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj108/ar108046

XLVI. Ueber die anomale specifische Wärme gewisser Legirungen und deren freiwillige Erwärmung nach dem Gestehen; von C. C. Person.

Aus den Comptes rendus, 2tes Sem. 1847, Nr. 13.

Regnault hat für die gegen 100° C. schmelzbaren Legirungen eine viel größere specifische Wärme gefunden als das Mittel der darin enthaltenen Metalle, und nahm sich vor zu untersuchen, ob diese Anomalie in niedern Temperaturen verschwinde. Meinen Versuchen zufolge ist dieses wirklich der Fall. So gibt die d'Arcet'sche Legirung von 94° C. ausgehend c = 0,069, und von 50° ausgehend c = 0,037; da nun das berechnete Mittel 0,036 ist, so sieht man, daß der Unterschied bis auf ein Geringes verschwindet. Die Hauptschwierigkeit bei diesen Untersuchungen war, die Legirungen bei sehr fixen Temperaturen unter 100° C. zu erwärmen, wozu ich mich eines besondern, sehr einfachen Apparats bediente.

Nach Aufhellung dieses Punktes zeige ich, daß der Wärme-Ueberschuß, welchen man bei dieser Legirung nahe an ihrem Schmelzpunkt beobachtete, nicht von einem anfangenden Schmelzen herrührt, sondern von einer neuen Art latenter Wärme, deren Entwickelung der folgende Versuch zu verfolgen erlaubt. Ein mit fraglicher Legirung gefülltes Glaskügelchen wird in der Art isolirt, daß man ihr Erkalten beobachten kann; zu diesem Behufe befindet sich in der Legirung ein Thermometer, dessen Gang man mittelst eines Fernrohrs und eines Chronographs verfolgt. Gesetzt, das Kügelchen enthalte 150 Gramme der d'Arcet'schen Legirung, so braucht das Thermometer, welches bei etwa 130°, wo die Legirung flüssig war, in fünf bis sechs Secunden um einen Grad sank, über 400 Secunden um die zwei Grade zwischen 96 und 94° herunterzusinken. Dieß ist ganz einfach, die latente Wärme entweicht innerhalb dieser Zeit. Nachdem die Erstarrung vor sich gegangen, nimmt das Thermometer wieder einen regelmäßigen Gang an, sinkt, bis gegen 57°, um einen Grad in 10–12 Secunden; dann bleibt es aber plötzlich stehen und steigt sogar wieder um 1–2 Grade; zu gleicher Zeit berstet das Kügelchen wegen bedeutender Ausdehnung der ganzen Masse, welche Ausdehnung nach dem Erkalten noch fortbesteht, so daß das vorher stark eingezwängte Thermometer nun frei und beweglich wird.

Es findet mithin hier eine Veränderung in der Constitution der |228| Legirung statt und die während dieser Veränderung sich entwickelnde Wärme ist so groß, daß sie das Thermometer, welches eben noch in 10 bis 12 Secunden um einen Grad fiel, mehr als 400 Secunden lang zwischen 58 und 56° hält. Die Wärme-Entwickelung fährt also sehr lange fort, was die Langsamkeit des Erkaltens beweist.

Zum Messen der Wärme bediene ich mich eines Verfahrens, welches Rudberg bei einer andern Gelegenheit anwandte; verbinde dasselbe aber mit einem Mittel zur Controle, wodurch es, wie ich hoffe, die ihm von Despretz vorgeworfene Unsicherheit verliert. Ich verfolge nämlich mit einem Chronograph vergleichend die Erkaltung der Legirung und eines andern, möglichst identischen und in gleiche Umstände versetzten Körpers. Da die Wärme, welche dieser Körper bei jedem Grad verliert, bekannt ist, so habe ich annäherungsweise auch die, welche die Legirung verliert; außerdem aber messe ich mit dem Calorimeter den Verlust der Legirung zwischen dieser und jener Temperatur; die Messung durch die Erkaltung muß nun dieselben Zahlen geben. Ich besitze also hiemit, wie gesagt, ein Mittel zur Controle und Correction. Die auf diese Weise corrigirte Erkaltungstafel gibt die Wärme, welche die Legirung in jedem Augenblick verliert; man verfolgt dadurch alle Veränderungen welche die specifische Wärme erfährt; die latente Schmelzwärme, so wie die aus der Veränderung der Constitution entspringende, findet sich dadurch gemessen; letztere beträgt ungefähr 3 Wärmeeinheiten per Gramm bei der d'Arcet'schen Legirung.

Ein anderes, minder genaues Verfahren, sie zu messen, das aber ein merkwürdiges Resultat gibt, ist folgendes. Nachdem die Legirung geschmolzen ist, lasse ich sie erstarren und dann nur etwa auf 94° C. erkalten, damit die Zersetzungswärme nicht entweicht. Nun tauche ich sie in das Calorimeter und ziehe 7 4 Wärmeeinheiten aus ihr. Dann erhitze ich sie wieder auf 95° C. und kann dann nur noch 5,2 Wärmeeinheiten aus ihr gewinnen, so daß ich zu dem paradoxen Resultat gelange, daß ein und derselbe Körper weniger Wärme enthält, wenn er heißer ist. Der Unterschied von 2,2 Wärmeeinheiten entspringt daher, daß die wieder auf 95° erhitzte Legirung nur zum Theil die Constitutions-Veränderung erfuhr.

Wenn man die Legirung, nachdem sie geschmolzen ist, durch Eintauchen in Wasser rasch erkaltet, und sie, sobald man sie anfassen kann, herausnimmt, so erhitzt sie sich nach einigen Augenblicken dermaßen, daß man sich die Finger verbrennt. Hier widersetzt sich die plötzliche Erkaltung anfänglich der Constitutions-Veränderung; allein es tritt ein Augenblick ein, wo die Anordnung der Molecüle nicht mehr vereinbar ist mit |229| einer so niedern Temperatur; alsdann erfolgt eine neue Anordnung. Und da sie so zurückgehalten worden war, tritt sie um so energischer, nämlich in einer viel kürzern Zeit, ein; man beobachtet nicht nur ein langsameres Erkalten, sondern auch eine Erwärmung, welche die Masse auf 70° bringen kann.

Kurz der Wärmeüberschuß, welchen die Legirungen entlassen, wenn man sie bis nähe zu ihrem Schmelzpunkt erhitzt, kömmt nicht von der latenten Schmelzhitze und kann auch nicht als bloße specifische Wärme betrachtet werden; er ist größtentheils Folge einer Constitutions-Veränderung, welche in einer vollständig erstarrten Legirung, und zwar unterhalb ihres Schmelzpunkts, eintreten kann.

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