Wärme

[851] Wärme, ist die Ursache gewisser wechselnder Zustände der Körper, welche darin bestehen, daß dieselben bei Berührung mit unserer Haut eine Empfindung hervorrufen, nach welcher wir sie warm od. kalt nennen, sowie daß sie sich unter verschiedenen Volumen darstellen u. in gewissen Fällen in verschiedene Aggregationsformen übergehen.

I. Vom Thermometer u. der Ausdehnung der Körper durch die W. Das, wodurch der Mensch zunächst genöthigt wird, den Begriff der W. aufzustellen, ist allerdings die nicht näher zu beschreibende Wärmeempfindung, in Folge deren wir einem Gegenstand, welcher mit unserem Körper in Berührung tritt, vorkommenden Falls eine von unserem Körper abweichende Temperatur zuschreiben. Wir bemerken nämlich, daß ein beliebiger Gegenstand, welcher zuerst unser Gefühl in dieser Hinsicht nicht afficirte, nachdem er gewissen Einflüssen ausgesetzt, z.B. in die Nähe einer Flamme gebracht worden ist, heiß geworden ist u. sagen: es ist ihm W. mitgetheilt worden; nach einiger Zeit dagegen, nachdem diese Eigenschaft heiß zu sein allmälig abgenommen hat, sagen wir: er ist kälter geworden, es ist ihm W. entzogen worden. Was wir also unmittelbar empfinden, ist nicht die W., sondern die Temperatur. Dieses Mittel, die W. aus ihren Wirkungen zu erkennen, ist jedoch für wissenschaftliche Messungen sehr unzulänglich, da wir nur für erhebliche Temperaturdifferenzen ein Gefühl haben u. durch Gewöhnung weniger Minuten, während welcher wir die Hand vielleicht in heißes Wasser tauchten, geneigt werden, kalt zu nennen, was uns zuvor warm erschien, ob. durch Gewöhnung einiger Tage dieselbe Luft als mild bezeichnen, welche wir zuvor für kalt erklärten. Allein indem die W. die Temperatur der Körper ändert, verändert sie auch das Volumen derselben, u. hierin ist ein von unserer Empfindung unabhängiges, zuverlässiges Hülfsmittel geboten, die Temperaturen der Körper zu vergleichen u. die ihnen zugeführte od. entzogene W. zu messen, dies ist das Thermometer, s.d. Dabei hat man als Fundamentalpunkte aller Untersuchungen über Temperatur die Temperatur des schmelzenden Schnees u. des unter 28 Zoll Barometerdruck siedenden Wassers zu Grunde gelegt. Der Schmelzpunkt des Eises (Gefrierpunkt) ist bei Réaumur u. Celsius mit 0, bei Fahrenheit mit + 32, der Siedepunkt des Wassers bei Réaumur mit + 80, bei Celsius mit + 100, bei Fahrenheit mit + 212, die bei Réaumur u. Celsius über 0 liegenden Grade heißen Wärmegrade, die unter 0 liegenden Grade heißen Kältegrade, während die unter dem Nullpunkt der Fahrenheitschen Scala (mit –142/9 R. u. mit –177/9 C.) liegenden Grade als negative bezeichnet werden. Wenn man annimmt, daß gleichviel W. erforderlich sei, um einem Körper nach dem Maßstab des Thermometers mehrmals hinter einander gleichen Temperaturzuwachs zu ertheilen, so macht man dabei die Voraussetzung, daß das Quecksilber innerhalb der Grenzen der beobachteten Temperaturen sich durch die W. gleichmäßig ausdehne. Mit Hülfe des Thermometers, dessen Einrichtung schon selbst auf der Ausdehnung gewisser Stoffe beruht, hat man nun die mit der Temperaturveränderung verbundene Volumenveränderung an sehr vielen andern Substanzen erforscht. Es hat sich herausgestellt, daß fast ohne Ausnahme die Körper mit steigender Temperatur sich ausdehnen, mit abnehmender sich zusammenziehen. Die Ausdehnung der festen Körper durch die W. beträgt wegen des durch die Cohäsion der Theilchen entgegengesetzten Widerstandes nur sehr wenig; sie wird daher nur durch Mittel meßbar, welche sie dem Auge als vergrößert darstellen. So bedienten sich Lavoisier u. Laplace der Methode, den Stab, dessen Ausdehnung sie messen wollten, in horizontaler Lage mit dem einen Ende gegen einen eingemauerten vollkommen unverrückbaren Glasstab, mit dem andern gegen den verticalen Arm eines Winkelhebels stoßen zu lassen, dessen anderer Arm in einem anfänglich horizontalen, gegen eine entfernte Scala gerichteten Fernrohr bestand. Die Ausdehnung der festen Körper ist wenigstens zwischen den Grenzen 0° u. 100° C. der Temperaturzunahme proportional gefunden worden, daher man die Länge eines Stabes, welcher bei 0° die Länge l u. bei 100° die Länge l (1 + c) besaß, bei t Grad = l (1 + c · t/100) setzen kann. Diese Größe c, welche der Ausdehnungscoëfficient für lineare Ausdehnung heißt, ist nach Dulong u. Petit für Glas 0,000861, für Platin 0,000884, für Eisen 0,001182, für Kupfer 0,001718. Die Vergrößerung des Volumens eines Körpers durch die W. besteht nun in einer Ausdehnung nach drei Dimensionen, daher findet man den Coëfficienten für cubische Ausdehnung, indem man den für lineare mit 3 multiplicirt; z.B. beträgt die cubische Ausdehnung des Glases zwischen 0° u. 100° 0,002583. Für höhere Temperaturen nimmt die Ausdehnung in stärkerem Verhältniß zu. Krystallen, welche nicht dem regelmäßigen System angehören, kommt nach verschiedenen Richtungen verschiedener Ausdehnungscoëfficient zu, wie dies namentlich leicht an Zwillingskrystallen von Gyps sich nachweisen läßt, welche man gegen die Zusammensetzungsfläche rechtwinkelig abgeschliffen hat u. die bei erhöhter Temperatur an dieser Stelle einen einspringenden Winkel bilden. Auf der Ausdehnung fester Körper durch die W. beruht die Erscheinung, daß eine Metallkugel, welche bei gewöhnlicher Temperatur eben noch durch einen Ring fallen kann, nach hinreichender Erwärmung, wenn nicht der Ring zugleich erwärmt wird, dazu zu groß wird; daß ein aus einem einfachen Metall gefertigtes Pendel in verschiedenen Temperaturen verschiedene Länge, folglich verschiedene Schwingungsdauer hat. Auf der Verschiedenheit des Ausdehnungscoëfficienten verschiedener Stoffe beruht dagegen die Construction des Rost- od. Compensationspendels, dessen Länge von der Temperatur unabhängig ist, sowie des Metallthermometers. Von der Kraft, mit welcher die Ausdehnung durch die W. vor sich geht, erhält man eine Vorstellung, wenn man bedenkt, daß ein Eisenstab von 1 Meter Länge u. 1 Quadratcentimeter Querschnitt, welcher zwischen 0° u. 100° um 0,001182 seiner Länge ausgedehnt wird, bei unveränderter Temperatur dieselbe Ausdehnung durch ein angehängtes Gewicht von 43 Centnern erfahren würde. Die Ausdehnung der flüssigen Körper ist im Allgemeinen bedeutend größer als die der festen, wie ja auch die oben berührte Construction des Quecksilberthermometers im Grunde nicht auf der Ausdehnung des Quecksilbers allein, sondern auf dem Überschuß derselben über die des Glases beruht. Man bestimmt die Ausdehnung von Flüssigkeiten[851] entweder dadurch, daß man die scheinbare Ausdehnung derselben in einem festen Gefäß mißt u. dieselbe durch die bekannte cubische Ausdehnung der Gefäßsubstanz corrigirt; od. indem man zwei communicirende Röhren mit gleicher Flüssigkeit von verschiedener Temperatur füllt u. das Verhältniß der im Gleichgewicht stehenden Druckhöhen mißt; durch die erste Methode findet man die cubische, durch die zweite die lineare Ausdehnung. Die cubische Ausdehnung des Quecksilbers ergab sich bei Dulong u. Petit zwischen 0° u. 100° 1: 018018, zwischen 100° u. 200° 1: 1,018433, zwischen 200° u. 300° 1: 018868; der Ausdehnungscoëfficient nimmt also allmälig u. noch mehr zwischen 300° u. 360°, dem Siedepunkt des Quecksilbers, zu; ebenso wird sie unter – 30°, wo das Quecksilber sich seinem Gefrierpunkt nähert, merklich unregelmäßig. Höchst ungleichmäßig ist die Ausdehnung des Wassers durch die W., indem dasselbe z.B. zwischen 10° u. 20° sich um den 659., zwischen 50° u. 60° um den 206., zwischen 90° u. 100° um den 138. seines Volumens ausdehnt; bei der Abkühlung unter 10° aber findet sich die merkwürdige Thatsache, daß allerdings bis 4° C. herab das Volumen noch fortfährt abzunehmen, von da an bis 0° jedoch sich wieder vergrößert, so daß das Maximum der Dichtigkeit des Wassers bei 4° C. liegt, ein Umstand, welcher aus die Abkühlung der stehenden Gewässer u. den Proceß des Aufthauens von großen Eismassen von wesentlichster Bedeutung ist. Alkohol dehnt sich bis 50° ziemlich der Temperaturzunahme proportional aus, von da an aber, wo er dem Siedepunkte bereits nahe ist, ähnlich dem Quecksilber in rascherem Verhältniß. Was endlich die Ausdehnung der luftförmigen Körper durch die W. anlangt, so nimmt man diese zuvörderst als vollkommen der Temperaturzunahme proportional an. Diese Behauptung kann man freilich nicht in aller Strenge beweisen, weil zur Messung der Temperatur kein anderes Mittel als wieder die Ausdehnung eines Körpers zu Gebote steht, welche man als der Temperaturzunahme proportional annehmen müßte. Allein begründet ist diese Behauptung erstens durch die Betrachtung, daß bei den festen u. tropfbar flüssigen Körpern zwar die Ausdehnung durch die W. von Seiten der zwischen den Moleculen bestehenden Anziehungskräfte behindert wird, dieses Hinderniß aber kleiner werden, also der Ausdehnungscoëfficient wachsen wird, wenn bereits durch die W. die Ausdehnung zugenommen, also den herrschenden Abstoßungskräften ein Zuwachs gegeben ist, während bei den luftförmigen Körpern in jedem Stadium der Temperaturscala die Anziehungskräfte gegen die abstoßenden verschwinden, woraus zugleich folgen würde, daß jedem vollkommenen Gase immer derselbe Ausdehnungscoëfficient zukommen müßte, welche Dichtigkeit man auch bei 0° dem Gase durch Compression od. Verdünnung gegeben hat, sowie daß alle Gase gleichen Ausdehnungscoëfficienten haben müßten; zweitens durch die Betrachtung, daß bei den nicht luftförmigen Körpern Unregelmäßigkeiten in der Ausdehnung sich bes. in der Nähe des Gefrier- u. Siedepunktes einstellen, daß aber in größerer Entfernung von diesen meistens ihre Ausdehnung der der Luft proportional ist, wogegen die permanenten Gase keinen Gefrier- u. Siedepunkt haben, folglich auch höchst wahrscheinlich keinen Unregelmäßigkeiten ihrer Ausdehnung ausgesetzt sind. Für die atmosphärische Luft ist gefunden worden, daß sich zwischen 0° u. 100° ihr Volumen um 0,3665 vergrößere. Bei einem auf 5 Atmosphären gesteigerten Luftdrücke fand Regnault Wesen Ausdehnungscoëfficienten 0,3709, für Kohlensäure unter gewöhnlichem Luftdruck 0,3710, für Stickstoffoxydulgas 0.3719. für Cyangas 0,3877, für schweflige Säure 0,3903, Resultate, welche im Ganzen die vorige Theorie bestätigen, soweit sie aber derselben zu widersprechen scheinen, sich daraus erklären, daß es keine vollkommenen Gase gibt, sondern alle jedenfalls unter Anwendung genügender Mittel comprimirbar sind. Die Ausdehnung der Luft durch die W. ist für die meteorologischen Erscheinungen von höchster Bedeutung, insofern die in einer Gegend der Erdoberfläche erwärmte u. ausgedehnte Luft vermöge ihrer Leichtigkeit emporsteigt, die schwerere von oben u. von den Seilen an ihre Stelle tritt u. so die Strömungen in der Atmosphäre herbeigeführt werden. Auch benutzt man diesen Umstand künstlich gesteigerte Luftströmungen hervorzurufen, z.B. bei Schornsteinen, Lampencylindern u. Ventilatoren anderer Art. Endlich findet die durch W. hervorgebrachte Ausdehnung u. dadurch vermehrte Expansivkraft der Luft Anwendung bei Construction der Calorischen Maschinen.

II. Wärmecapacität u. specifische W. Verschiedene Stoffe bedürfen ungleiche Wärmemengen, um gleiche Temperaturerhöhung zu erfahren. Bringt man z.B. ein Gefäß mit Wasser u. ein anderes mit gleicher Gewichtsmenge Quecksilber über ein u. dieselbe Flamme, so wird in der gleichen Zeit die Temperatur des Quecksilbers auf einen weit höheren Grad gehoben, als die des Wassers. Um hierüber wissenschaftliche Untersuchungen anzustellen, ist es vor Allem nochwendig eine Einheit der Wärmemengen festzustellen. Gestützt aus die Beobachtung, daß immer zwei Gewichtsmengen der gleichen Flüssigkeit von verschiedenen Temperaturen nach ihrer Mischung eine Temperatur zeigen, welche gleich ist der Summe der Producte der Massen mit den zugehörigen Temperaturen, dividirt durch die Summe der Massen (Richmannsche Regel), daß z.B. 30 Grammen Wasser von 80° u. 10 Gr. von 40° vermischt die Temperatur 70°, od. daß 20 Gr. von 80° u. 20 Gr. von 40° die gemeinsame Temperatur von 60° annehmen, daß also mit andern Worten eine constante Wärmemenge erforderlich ist, um eine gewisse Gewichtsmenge eines Stoffes von verschiedenen Ständen der Thermometerscala aus um je einen Grad zu erhöhen, kann man als Wärmeeinheit diejenige Wärmemenge annehmen, welche 1 Gr. Wasser in seiner Temperatur um 1° C. erhöht. Indem man nun eine gewogene Menge eines zu untersuchenden Stoffes, welchen man zuvor bis zu einer gewissen Temperatur erhitzt hat, mit einer abgewogenen Menge kälteren Wassers rasch mengt u. die resultirende Temperatur des Gemisches beobachtet, kann man diejenige Wärmemenge berechnen, welche der abgekühlte Körper an das umgebende Wasser abgegeben hat, u. durch einfache Division diejenige Wärmemenge finden, welche die Gewichtseinheit desselben bei einer Abkühlung um 1° abgibt, welche also auch erforderlich sein würde, um die Gewichtseinheit um 1° zu erwärmen. Man nennt diese Wärmemenge die Wärmecapacität des Stoffes, od. auch, indem man als Neuner die Wärmecapacität des Wassers, welche[852] gleich 1 ist, hinzudenkt, seine specifische W. Außer der hier geschilderten Mischungsmethode wendet man zu gleichem Zwecke zuweilen die Erkaltungsmethode an. Bringt man nämlich erstlich ein leeres, mit einem Thermometer versehenes Silbergefäß, welches man auf etwa 30° erwärmt hat, in die Mitte eines luftleeren, durch Metallblech geschlossenen Raums u. beobachtet die Zeit, welche vergeht, damit das Silbergefäß sich von 25 ° auf 20° abkühle, während das äußere Metallblech durch ein Wasserbad immer auf 15° erhalten wird; füllt man zweitens das Silbergefäß mit Wasser u. beobachtet die Zeitdauer derselben Erkaltung; füllt man drittens das Silbergefäß mit dem zu untersuchenden Körper u. beobachtet nochmals die Zeit der Erkaltung, so wird diese um so länger gefunden werden, je größer die Wärmecapacität jenes Stoffs ist, u. wird somit ein Mittel zur Berechnung der letzteren abgeben. Eine dritte Methode der Bestimmung specifischer W. s.u. III. Mit Hülfe solcher Methoden entdeckten Dulong u. Petit das einen Zusammenhang zwischen den chemischen u. den Wärmeerscheinungen herstellende Gesetz, daß die specifischen W-n aller einfachen nicht gasförmigen Körper multiplicirt mit dem zugehörigen Atomgewicht ein nahezu constantes Product liefern; z.B. ist die specifische W. des Quecksilbers 0,03332, des Kupfers 0,09515, des Eisens 0,11379, des Schwefels 0,20259; die bezüglichen Atomgewichte sind 1250, 395,7, 339,2, 201,2, folglich die Producte 41,6, 37,8, 38,6, 40,8. Dies Gesetz ist durch neuere Untersuchungen Regnaults im Allgemeinen bestätigt worden; denn wenn auch der Werth jenes Products zwischen 38 u. 42 schwankt, so sind diese Differenzen gering gegen die Unterschiede der dabei in Rechnung kommenden Atomgewichte, welche zwischen 200 u. fast 1400 schwanken, u. überdies lassen sich jene Ungleichheiten der Producte dadurch erklären, daß die specifische W. eines u. desselben Körpers von Regnault unter verschiedenen Dichtigkeitszuständen u. bei verschiedenen Temperaturen einigermaßen verschieden gefunden worden ist, wornach es für jeden Stoff nur einen gewissen Zustand geben könnte, in welchem er dem Dulongschen Gesetze genau entspricht u. dieser muß nicht eben der des gewöhnlichen Vorkommens sein. Am wenigsten genügt dem Gesetze die Kohle, denn Regnault fand die specifische W, der Holzkohle 0,2415, der Steinkohle 0.2009, des Diamants 0,1469; da das Atomgewicht des Kohlenstoffs 75 ist, so gibt keiner dieser Werthe auch nur annähernd das Product 40, daher man annehmen müßte, daß für den Kohlenstoff noch eine bisher unbekannte Modifikation existire, in welcher er unter das Gesetz von Dulong paßte. Ähnliche Resultate fand Regnault für gewisse chemisch ähnliche Verbindungen der Elemente. Die specifische W. von Gasen, wenn denselben die Ausdehnung unter constantem Dinck gestattet war, fand Bérard u. Delaroche, die des Wassers = 1 gesetzt, für atmosphärische Luft 0,267, Sauerstoff 0,236, Wasserstoff 3,296, Stickstoff 0,275. Kohlenoxyd 0,288, Kohlensäure 0,221, also auf gleiche Volumina bezogen u. die der atmosphärischen Luft = 1 gesetzt, für Sauerstoff 0,976, Wasserstoff 0,903, Stickstoff 1,000, Kohlenoxyd 1,034, Kohlensäure 1,258, so daß wenigstens für die einfachen Gase diese letzteren Zahlen als nahe einander gleich angesehen werden können. Anders ergibt sich die specifische W. der Gase bei sich gleich bleibendem Volumen, wenn sie also bei wachsender Temperatur durch zugleich wachsenden Druck an der Ausdehnung verhindert werden; es genügt dann immer schon eine kleinere Wärmemenge für eine gleich große Steigerung der Temperatur, weil durch den wachsenden Druck W. frei wird (s. unten IV.); für atmosphärische Luft vermindert sich z.B. die specifische W. hierdurch nach dem Verhältniß 1,41, ein Factor, welcher insofern von Wichtigkeit ist, als er bei der theoretischen Ableitung der Schallgeschwindigkeit aus Elasticität u. Dichtigkeit der Luft mit auftritt, indem bei der Fortpflanzung des Schalls Verdichtungen u. Verdünnungen der Luft erzeugt werden, welche Erwärmungen u. Abkühlungen zur Folge haben, die von derselben Wirkung sind, als ob die Elasticität der Luft vermehrt wäre.

III. Veränderung des Aggregatzustandes der Körper durch die W. Es gibt drei Aggregatzustände, den des Festen, des Tropfbarflüssigen, des Luftförmigen, folglich zwei Übergangspunkte zwischen denselben, vom Festen zum Tropfbarflüssigen u. umgekehrt, d.i. Schmelzen u. Gefrieren od. Erstarren, u. vom Tropfbarflüssigen zum Luftförmigen u. umgekehrt, d.i. Verdampfen u. Niederschlag. Bei jedem von beiden hat die W. eine doppelte Bedeutung. A) Das Schmelzen des Eises beginnt immer bei einer ganz bestimmten Temperatur; das Analoge gilt von jedem andern festen Körper, jedem kommt ein gewisser Schmelzpunkt zu. Für Quecksilber ist derselbe nach der Scala von Celsius – 39°, Terpentinöl – 10°, Eis 0°, weißes Wachs + 68 °, Schwefel 109°, Zinn 230°, Wismuth 256°, Blei 334°, für eine Legirung aus 4 Theilen Wismuth, 1 Blei, 1 Zinn 94°, für Silber circa 1000°, Gold 1250°, Stahl 1300 bis 1400, Eisen 1500 bis 1600. Andererseits bemerkt man aber, wenn man ein Gefäß mit Schnee über eine Wärmequelle bringt, daß, nachdem der Schmelzpunkt erreicht ist, nicht plötzlich die ganze dem Versuche unterworfene Quantität Schnee sich in Wasser verwandelt, sondern daß dazu eine beträchtliche Zeit verfließt u. daß trotz der gleichmäßig fortwirkenden Wärmequelle die Temperatur der Mischung aus Schnee u. Wasser sich nicht erhöht, so lange noch Schnee im Schmelzen begriffen ist, wenn man nur die Masse durch stetiges Umrühren in gleichmäßiger Temperatur erhält. Es wird also beim Schmelzen eine gewisse Menge von W. consumirt dieselbe geht in den Körper ein ohne für das Thermometer bemerkbar zu sein (sie befindet sich in dem flüssig gewordenen Wasser gebunden od. latent). Mit Hülfe einer der unter II. beschriebenen Methoden, Wärmemengen zu messen, findet man nach Regnault u. nach de la Prevostaye u. Desains die latente W. des Wassers = 79,2, d.h. zu 100 Gramm Eis von 0° ist es erforderlich 100 Gr. Wasser von 79,2° od. 7920 Gr. von 1° zu mischen, um 200 Gr. od. bezüglich 8020 Gr. Wasser von 0° zu erhalten, u. umgekehrt, wenn 100 Gr. Wasser von 0° zu Eis werden, so wird so viel W. wieder frei, daß sie im Stande ist 7920 Gr. Wasser in der Temperatur um 1° zu erhöhen. Dieser Umstand bietet ein Mittel, außer durch die unter II. geschilderten Methoden noch auf eine dritte Weise Wärmemengen meßbar zu machen, mit Hülfe des Eiscalorimeters (Wärmemessers) von Lavoisier u. Laplace. Soll nämlich an einem Körper untersucht werden, wie viele Wärmeeinheiten er frei werden läßt, während er von einer bestimmten Temperatur an auf 0° abkühlt, so wird er mittelst[853] eines Drahtnetzes in die Mitte eines mit Eis von 0° angefüllten Gefäßes gebracht u. die Menge Wasser gewogen, welche durch die frei werdende W. aufgethaut wird. Um dabei den Einfluß der umgebenden wärmeren Luft abzuhalten, ist jenes erste Gefäß mit einem zweiten mit Eis gefüllten Mantel umgeben; durch Hähne fließt aus dem äußern Gefäß das durch die Luft, aus dem innern das durch den abkühlenden Körper geschmolzene Wasser ab. Multiplicirt man das Gewicht des letzteren mit 79,2, so hat man die Wärmeeinheiten, welche der untersuchte Körper bei seiner Abkühlung frei gegeben hat. Wie dem Wasser, so kommt jeder Flüssigkeit eine bestimmte latente W. zu, die des Schwefels ist = 80, des Bleies 90, des Wachses 97, des Zinks 274, des Zinns 278, des Wismuths 305. In ähnlicher Weise, wie beim Schmelzen u. Gefrieren, wird auch unter andern Umständen W. gebunden od. frei, wenn überhaupt feste Körper in flüssigen od. flüssige in festen Zustand übergehen. So wird beim schnellen Auflösen von Kochsalz od. Salmiak in Wasser so viel W. gebunden, daß eine bedeutende Abkühlung erfolgt (Kältemischungen), od. umgekehrt, wenn in einer heißgesättigten u. dann bei ruhigem Stehen abgekühlten Lösung von Glaubersalz durch eine Erschütterung eine plötzliche massenhafte Krystallisation eingeleitet wird, so wird so viel W. frei, daß ein eingetauchtes Thermometer um mehre Grade steigt, B) Das Verdampfen. Auch beim Übergang vom tropfbar flüssigen zum luftförmigen Zustand, dem Verdampfen, wird eine bedeutende Menge von W. gebunden, wie man dies daraus sehen kann, daß die Temperatur einer siedenden Flüssigkeit auch bei fortdauernder Einwirkung der Wärmequelle nicht mehr steigt, vielmehr alle noch zugeführte W. zur Dampfbildung verwendet wird. Auf der bei der Verdampfung stattfindenden Wärmebindung beruht die Kälteerregung u. Eisbereitung durch rasche Verdunstung, die Abkühlung des Wassers in durchlässigen Thongefäßen, an deren Außenseite fortwährend Wasser verdunstet, die Einrichtung des Danielschen Hygrometers u. des Augustschen Psychrometers. Diese latente W. des Dampfes wird wieder frei, während der Dampf sich zu tropfbarer Flüssigkeit wieder niederschlägt; daher die Anwendung der Dämpfe zum Heizen von Badezimmern, zum Dampfkochen. Auf diesem letztern Umstande beruht auch die Methode der Messung der latenten W. von Dämpfen. Die latente W. des Wasserdampfes ist 540. d.h. ein Gramm Wasserdampf von 100° in kälteres Wasser geleitet, gibt so viel W. frei, daß dadurch 540 Gramm Wasser in ihrer Temperatur um 1° erhöht werden, abgesehen davon, daß die Temperatur von 100 ° des niedergeschlagenen Wassers sich gegen die geringere Temperatur des Kühlwassers nach der Richmannschen Regel ausgleicht. Ebenso ist die latente W. des Dampfes von Alkohol 214, von Schwefeläther 90. Die hohe Bedeutung, welche die W. für die Dampfbildung hat, besteht aber zweitens in Folgendem: Ein fixer Temperaturgrad, bei welchem die Verdampfung beginnt, findet nicht statt, vielmehr verdampft jeder Körper bei jeder Temperatur; selbst das feste Eis verdampft unmittelbar ohne zuvor flüssig zu werden, wie man dies z.B. aus dem Trocknen gefrorener Wäsche erkennt. Aber in einem gegebenen Räume kann sich selbst bei hinreichend vorhandener Menge von Flüssigkeit nicht unbegrenzt viel Dampf verbreiten, sondern derselbe erreicht eine bestimmte Grenze der Dichtigkeit, u., weil bei den Dämpfen wie bei den Luftarten überhaupt der Druck od. die Spannung der Dichtigkeit proportional ist, ein gewisses Maximum seiner Spannung. Die Spannung des Dampfes im Dichtigkeitsmaximum wächst nun mit steigender Temperatur. Während sie für Wasser bei – 20° nur etwa 0,6 Linien, bei 0° 2,24 Lin., bei 50° 39,3 Lin., also hier etwa den achten Theil des atmosphärischen Luftdrucks beträgt, kommt sie bei 100° gerade diesem Drucke von 336 Linien gleich. Deshalb siedet das Wasser bei 100°, denn der Dampf ist durch den Gegendruck der Atmosphäre nicht mehr gehindert, die oberste Schicht des Wassers emporzuheben; er steigt in Blasen unter Wallung auf Man begreift, daß von nun an die Temperatur des Wassers bei unverändertem Luftdrucke nicht mehr steigen kann, denn da die Dämpfe frei entweichen können, nehmen sie alle zugeführte W. in gebundenem Zustande mit hinweg. Man begreift auch, daß bei geringerem Lustdrucke, z. B, auf hohen Bergen od. unter dem Recipienten der Luftpumpe od. im Pulshammer, das Wasser schon bei niederer Temperatur sieden wird, weil hier schon früher eine solche Spannung der Dämpfe erreicht wird, daß sie dem auf der Oberfläche des Wassers lastenden Luftdruck das Gleichgewicht hält. Wenn man dagegen, wie in einem Dampfkessel od. im Papinianischen Topf, den Raum über dem erhitzten Wasser luftdicht absperrt, so dient der in ihm angesammelte Dampf dazu, den Luftdruck zu vermehren, das Wasser siedet also bei 100° noch nicht, sondern kann sich bei fortgesetzter Heizung stärker erwärmen; nunmehr kann auch bei so erhöhter Temperatur der Dampf eine größere Dichtigkeit u. folglich eine höhere Spannung erreichen. Diese letztere ist z.B. = 2 Atmosphären bei 121°, 3 Atm. bei 135°, 4 Atm. bei 145°, 5 Atm. bei 153° etc. Hierauf beruht die Anwendung des Dampfes als Triebkraft. So wie das Wasser bei 100 °. so hat jede Flüssigkeit ihren Siedepunkt bei einer solchen Temperatur, daß die Spannung ihrer Dämpfe gleich dem atmosphärischen Luftdruck ist. Diesen gleich 28 Zoll gesetzt, ist der Siedepunkt des Schwefeläthers 37,8, des Alkohols 79,7, des Terpentinöls 157, des Schwefels 299, des Quecksilbers 350.

IV. Quellen der W. Das praktisch fast allein zur Anwendung kommende Mittel, künstlich W. zu erzeugen, ist die chemische Verbindung verschiedener Stoffe, insbesondere die Verbrennung, d.h. die Verbindung irgend eines Stoffes mit Sauerstoff. Es, ist theoretisch u. praktisch wichtig, die bei diesem Proceß frei werdende Wärmemenge für die verschiedenen Stoffe zu kennen. Nach den Resultaten des letztgenannten, der von Doulong angestellten Untersuchungen der sich als Calorimeter eines Apparates bediente, bei welchem die Verbrennungsproducte durch ein Schlangenrohr geführt wurden, um ihre W. an umgebendes Wasser abzugeben, werden in einem Kilogramm Wasser durch Verbrennung eines Gramms der Substanz folgende Temperaturerhöhungen hervorgebracht: durch Wasserstoff 34,6, ölbildendes Gas 12,2, Alkohol 6,96, Kohle 7,29, Terpentinöl 11,57, Schwefel 2,6, u. durch ein Gramm bei der Verbindung verzehrten Sauerstoffs bei Eisen 4,3, Zinn 4,5, Kupfer 2,6, Zink 5,3. Auch die thierische W., d.h. der Überschuß der inneren Körpertemperatur über die Temperatur[854] der Umgebung, erklärt sich aus der chemischen Verbindung der genossenen Nahrungsmittel mit dem eingeathmeten Sauerstoff. Bei der Verbrennung nennt man den Sauerstoff den comburirenden od. zündenden Stoff, den andern Körper den combustiblen od. brennbaren Stoff. Die Verbrennung erfolgt nicht in allen Fällen, wo der brennbare Stoff mit Sauerstoff in Berührung kommt, sondern oft ist erst eine gewisse Temperaturerhöhung od. auch Verdichtung hierzu erforderlich; auch finden je nach verschiedenen Temperaturen lebhafte u. weniger lebhafte Verbrennung statt; Phosphor zeigt die langsame Verbrennung bei 25°, die rasche bei 60°. Solche Stoffe, welche, nachdem durch äußere W. die lebhafte Verbrennung an einem Punkte eingeleitet ist, in Folge derselben hinreichende W. entwickeln, damit die übrigen Theile nach u. nach gleichfalls verbrennen, z.B. Holz, Steinkohle, Schwefel, Phosphor, nennt man im gewöhnlichen Leben brennbare Stoffe. Die Temperatur der für einen jeden von ihnen beginnenden Verbrennung ist verschieden, bei Phosphor 60°, bei Schwefel 260°. Man leitet daher in der Praxis die Verbrennungen so ein: man entzündet zuerst einen leicht entzündlichen Stoff, z.B. Phosphor, durch die W., welche dieser bei seiner Verbrennung entwickelt, einen schwerer entzündlichen, z.B. Schwefel, durch dessen Verbrennungswärme einen noch schwerer entzündlichen, z.B. Holz etc. Eine Flamme entsteht bei der Verbrennung, wenn die brennbaren Stoffe entweder vor der Verbrennung od. in Folge derselben luftförmig sind. Sie besteht immer aus einem inneren, dunklen, weniger heißen Kern u. einem heißen Mantel, in welchem letztern die Verbindung mit Sauerstoff vor sich geht. Das Leuchtende der Flamme rührt von festen, in der Flamme schwebenden Theilchen, z.B. Kohlenstoff, her, welche durch die Hitze weißglühend sind u. im weiteren Verlaufe theilweise od. ganz durch ihre Verbindung mit Sauerstoff sich gleichfalls in einen luftförmigen Körper verwandeln. Andere Methoden W. zu erregen sind die Compression, namentlich fester Körper, wie man dies beim Hämmern der Metalle od. Prägen der Münzen, wohl auch beim Schlagen des Stahls gegen den Feuerstein beobachten kann, u. luftförmiger Körper, wie dies unter Anderm das pneumatische Feuerzeug beweist, bei welchem durch rasche Verdichtung der Luft in einem kleinen Cylinder ein an dem Stempel befestigtes Stück Schwamm entzündet wird; ferner die Reibung zweier Körper an einander, wovon die Entzündung des Phosphors am Streichholz das gangbarste Beispiel ist; der Durchgang des galvanischen Stroms durch einen dünnen Leiter. Die für die Erde bei Weitem am reichlichsten fließende u. darum für alle organischen Geschöpfe wichtigste Wärmequelle ist die Sonne; es kann nach den Untersuchungen von Kirchhoff über das Sonnenspectrum (s. d.) kaum noch einem Zweifel unterliegen, daß der ganze Sonnenkörper eine weißglühende Kugel ist. Freilich worin wieder die Ursache dieses glühenden Zustandes der Sonne zu suchen sei, ob die chemischen Elemente dort noch so wenig ausgeglichen sind, daß sie einer unaufhörlichen mächtigen Verbrennung unterliegen, ob die Verdichtung der Masse bei ihrer Condensation aus einem früheren luftförmigen Zustande der Grund einer durch Abkühlung noch nicht völlig verlorenen starken Erwärmung gewesen sei, muß dahin gestellt bleiben.

V. Das Arbeitsäquivalent der W. Aus dem bisher Entwickelten geht hervor, daß einerseits durch die W. Bewegungen der Massentheilchen der Körper hervorgebracht werden, so namentlich bei der Ausdehnung der Körper durch die W. u. bei ihrer Verwandlung in Dampf, welche Bewegungen auch auf andere mit ihnen in Berührung stehende Körper übertragen werden können, so namentlich bei der Calorischen Maschine u. der Dampfmaschine; u. daß andererseits durch mechanische Mittel, z.B. Compression u. Reibung, W. erzeugt werden kann. Nun wird jede Arbeit in der Mechanik ausgedrückt durch das Product der bewegten Masse in den zurückgelegten Weg; folglich wird durch W. Arbeit u. durch Arbeit W. erzeugt. Hinsichtlich der auf bewegliche Körper übertragenen Bewegung stellte zunächst Carnot den Grundsatz auf, es existire ein gewisser Werth von Arbeit, welcher dadurch gewonnen werde, daß eine gewisse Menge W. von einem wärmeren zu einem kälteren Körper nur übergeführt werde, ohne daß dabei etwas von der Wärmemenge verloren gehe, z.B. werde, indem der heiße Dampf aus dem Kessel mit den kühleren Kolben im Cylinder in Berührung trete u. schließlich in den kalten Condensator od. in die atmosphärische Luft entweiche, ein mechanischer Effect gewonnen, ohne daß W. verloren gehe. Diese Hypothese, welche sich aus exactem Wege schwerlich wird weder beweisen, noch widerlegen lassen, weil die übrigen Umstände die Beobachtung zu sehr compliciren, widerspricht jedoch allen sonstigen physikalischen Principien; denn da man offenbar den Dampf auch unmittelbar könnte in den Condensator übergehen lassen, ohne daß er den Kolben treibt, u. er dann eben auch keine größere Erwärmung der Maschinentheile u. des Wassers im Condensator hervorbringen würde als vorher, so hätte man den, Fall, daß Nichts etwas bewirkte. Vielmehr ist man neuerdings der Ansicht, daß dadurch, daß der wärmere Körper kälteren mit ihm in Berührung stehenden Körpern eine Bewegung mittheilt, von der Summe der W. wirklich etwas verloren gehe, daß sich ein Theil der W. in Arbeit umsetze, u. dies wird dadurch bestätigt, daß umgekehrt eine mechanische Arbeit sich in W. umsetzen läßt. Diese von Holtzmann, Clausius, Joule u. Anderen vertretene Ansicht wird dadurch unterstützt, daß bei den verschiedensten Arten der Wärmeerregung immer eine gleiche Größe Arbeit eine gleiche Menge W. erzeugt. Man mag die Arbeit messen, welche durch die Reibung an der Bewegung der Körper verloren geht, u. gleichzeitig die Wärmemenge, welche aus der Temperaturerhöhung u. specifischen W. der geriebenen Körper hervorgeht; od. die Arbeit, welche zur Compression einer Luftmenge erforderlich ist u. die dabei gleichzeitig frei werdende Wärmemenge, wie dies nach dem unter II. berührten am genauesten möglich ist aus Vergleichung der wirklichen Schallgeschwindigkeit mit der aus unveränderlicher Elasticität der Luft berechneten Größe; od. man mag die Arbeit messen, welche mehr aufgewendet werden muß, um einen Magneten gegen eine geschlossene Inductionsrolle zu bewegen im Vergleich zu der Arbeit, welche ihn abgesehen von der Inductionsrolle bewegen würde u. gleichzeitig die in der Inductionsrolle frei werdende W.: jedesmal findet man, daß die W., welche nothwendig ist, um die Temperatur von 1 Kilogramm Wasser um 1° zu erhöhen, gewonnen wird durch diejenige Arbeit,[855] welche 421–460 Kilogramm um 1 Meter heben würde. Diese Größe 420 nennt man das mechanische Äquivalent der W.

VI. Gesetze der Bewegung der W. In allen Fällen, wo mehre Körper od. auch verschiedene Theile eines Körpers von ungleicher Temperatur neben einander existiren, erfolgt eine auf Ausgleichung der Temperaturen gerichtete Bewegung der W. Diese nennt man Wärmestrahlungen, wenn der Übergang der W. von einem Körper auf einige Entfernung zu einem andern stattfindet, ohne daß ein zwischenliegender, erwärmt wird; dagegen Wärmeleitung, wenn der Übergang nur dadurch stattfindet, daß die W. von einem Körper od. Körpertheil einem andern, mit dem ersteren in Berührung stehenden mitgetheilt wird. A) Die Wärmestrahlung, über welche namentlich Melloni mit Hülfe des Thermomultiplicators umfassende Versuche angestellt hat, erfolgt ungehindert durch den luftleeren Raum u. annähernd durch gewisse Substanzen, wie Luft, Steinsalz, Glas; dagegen wird sie gänzlich aufgehoben durch Metalle, Ruß u. dgl., wodurch jedoch nicht ausgeschlossen ist, daß letztere die ihnen durch Leitung od. Strahlung mitgetheilte W. selbständig ausstrahlen. Solche Stoffe, welche der W. den Durchgang gestatten, ohne merklich selbst erwärmt zu weiden, nennt man diatherman (s. d.); solche dagegen, welche die Wärmestrahlen nicht durchlassen, aber selbst merklich durch sie erwärmt werden, adiatherman (bisweilen auch atherman), Begriffe, welche dem Durchsichtig u. Undurchsichtig in Bezug auf das Licht entsprechen. Fertigt man zwei Schirme von Metallblech mit kreisrunden Öffnungen, so daß bei Aufstellung derselben diese Kreise die Endflächen eines cylindrischen Raumes bilden, u. stellt man jenseits des einen Schirms eine Wärmequelle, jenseits des andern ein Thermometer auf, so bemerkt man ein Steigen des Thermometers nur, wenn beide Gegenstände innerhalb des cylindrischen Raumes sich befinden, ein Experiment, welches bestätigt, daß die Wärmestrahlung wie die Lichtstrahlung im Allgemeinen geradlinig erfolgt. Indem ferner der Vereinigungspunkt von Lichtstrahlen nach der Reflexion an einem Hohlspiegel, sowie nach dem Durchgang durch eine Glaslinse immer zugleich den, Vereinigungspunkt von Wärmestrahlen darstellt, weshalb er Brennpunkt trägt, so ist hierdurch einerseits bewiesen, daß überhaupt immer das Vorhandensein von Lichtstrahlen an einem Orte auch von der Existenz von Wärmestrahlen begleitet ist, andererseits daß die Gesetze der Wärmestrahlung hinsichtlich der Reflexion u. Brechung mit denen der Lichtstrahlung übereinstimmen. Läßt man die von der Sonne od. auch von einer heißen Metallfläche ausgehenden Wärmestrahlen zuerst durch einen schmalen Spalt u. sodann durch ein Steinsalzprisma gehen, dessen brechende Kante dem Spalte parallel ist, so breitet sich das schmale Strahlenbündel nach der Brechung fächerförmig aus; überall im Raume des Lichtspectrums vom Sonnenlicht zeigt das Thermometer eine im Vergleich zur Umgebung erhöhte Temperatur an; ebenso wie es also verschieden farbige, d.h. verschieden brechbare, Lichtstrahlen gibt, existiren auch verschiedene brechbare Wärmestrahlen, also eine Dispersion der Wärmestrahlen. Ja das Wärmespectrum greift sogar nach beiden Seiten, namentlich aber nach der rothen, noch über die Enden des Lichtspectrums hinaus u. seine intensivste Stelle liegt in dem dunkeln Raume von der Grenze des Roth ebensoweit entfernt, wie das Grün nach der andern Seite. Hinsichtlich des Durchgangs dieser verschieden brechbaren Wärmestrahlen durch verschiedene diathermane Medien stellt sich ein verschiedenes Verhalten dieser letztern heraus. Bei einem Steinsalzprisma zeigt sich das Wärmespectrum immer von gleicher Breite, wie lang auch der Weg sei, welchen die Strahlen durch das Prisma zurückgelegt haben; bei andern Substanzen dagegen, z.B. Glas, Wasser, Quarz, verlieren Strahlen von gewisser Brechbarkeit, namentlich die auf der rothen Seite liegenden, um so mehr an Intensität u. kommen endlich zum Verschwinden, je dicker die Durchgangsstelle am Prisma gewählt wird. Wendet man daher statt prismatischer Körper planparallele Platten an, so kommt der Verlust an Wärmestrahlen, welchen man bei Steinsalzplatten beobachtet, nur auf Rechnung der Reflexion an der vorderen u. Hinteren Fläche, bei anderen Substanzen aber außerdem auf Rechnung der Absorption von Wärmestrahlen gewisser Brechbarkeit innerhalb der Masse. Hiernach nimmt jeder diathermane Stoff rücksichtlich der W. eine ähnliche Stelle ein, wie ein farbiges Glas rücksichtlich des Lichts, indem der eine mehr die rothen Wärmestrahlen absorbirt u. die blauen durchläßt, ein anderer mehr die blauen Wärmestrahlen absorbirt u. die rothen durchläßt. Dies ist es, was man mit dem Ausdruck Thermochrose (Farbe der Wärmestrahlen) u. Thermochroismus (Eigenschaft der Substanzen Wärmestrahlen von gewisser Brechbarkeit zu absorbiren) bezeichnet. Steinsalz ist für Wärmestrahlen dieselbe Substanz, wie wasserhelles Glas für Lichtstrahlen, indem es alle Strahlen mit gleicher Leichtigkeit durchläßt; das Gegenstück zu ihm ist Kienruß, er ist für Wärmestrahlen vollkommen schwarz, d.h. er absorbirt alle Wärmestrahlen; daher zu den Versuchen über Wärmestrahlung berußte Thermometerkugeln od. Thermomultiplicatoren mit berußter Endfläche angewendet werden. Zwischen Wärmeabsorptionsvermögen u. Wärmeausstrahlungsvermögen eines Stoffes findet immer vollkommene Gleichheit statt, so daß, wenn ein mit heißem Wasser gefüllter Würfel an seinen verschiedenen Seiten mit Ruß, Bleiweiß, Gummilack od. blankem Metall überzogen wird u. die an einem berußten Thermometer gemessenen Strahlungen sich wie 100: 100: 72: 12 verhalten, diese Zahlen auch die Verhältnisse angeben, in welchen von einer berußten Würfelfläche aus ein mit Ruß, Bleiweiß, Gummilack od. blankem Metall überzogenes Thermometer erwärmt wird. Auch dieser Umstand entspricht den über Lichtstrahlungsvermögen u. Absorptionsvermögen der Stoffe seit Kirchhoff bekannten Thatsachen. Auch die Erscheinungen der Polarisation der Wärmestrahlen sind von Forbes beim Durchgang durch parallele Glimmerblättchen, der Doppelbrechung von Knoblauch beim Durchgang durch Kalkspath analog den Erscheinungen der Lichtstrahlen nachgewiesen worden u. selbst wo das gebeugte Licht nach dem Durchgang durch einen schmalen Spalt od. das reflectirte Licht zwischen den Spiegeln Fresnels Interferenzerscheinungen darstellt, fällt nach Seebecks Entdeckung ein Maximum u. Minimum der Erleuchtung immer mit einem solchen der Erwärmung zusammen; es besteht also auch Beugung u. Interferenz der Wärmestrahlen.[856] Die Wärmestrahlung haben wir als eine ganz allgemein in der Natur verbreitete anzusehen, so daß jeder Körper nach Maßgabe seiner Temperatur nach allen Richtungen W. ausstrahlt, u. auch wo eine völlig gleichmäßige Temperatur der neben einander befindlichen Körper herrschen sollte, fehlt nicht die Wärmestrahlung, sondern sie hebt sich nur allseitig in ihren Wirkungen auf. Daß z.B. ein Thermometer vorkommenden Falls streng genommen nicht dadurch erwärmt wird, daß es bestrahlt wird, sondern vielmehr dadurch, daß es mehr W. durch Strahlung erhält, als es abgibt, sieht man deutlich aus dem umgekehrten Falle, daß ein Thermometer merklich sinkt, wenn es bei Nacht in den Brennpunkt eines gegen den freien Himmelsraum gerichteten Hohlspiegels gebracht wird; denn dann ist es der Wirkung von vielen Punkten des Raums ausgesetzt, welche weniger W. ihm zustrahlen, als es selbst ausstrahlt. B) Die Wärmeleitung durch gewisse Substanzen ist als eine Strahlung von Molecül zu Molecül zu betrachten, nur daß die Erscheinung noch durch die Wärmestrahlung nach außen complicirt wird. Setzt man das eine Ende eines Metallstabes einer Wärmequelle, einer Flamme, aus, so erwärmt sich allmälig der Stab in seiner ganzen Länge; nach einiger Zeit hat jeder Punkt eine feststehende Temperatur angenommen, wobei der Überschuß über die Temperatur der Umgebung in geometrischer Progression abnimmt, während die Entfernungen der beobachteten Punkte von der Wärmequelle in arithmetischer Reihe zunehmen, was sich daraus mathematisch erklärt, daß sowohl das kühlere Ende des Stabes, als auch jede Schicht, durch welche sich die W. verbreitet, W. an die Umgebung verliert. Aus der Größe des Temperaturüberschusses in gewisser Entfernung von der Wärmequelle, verglichen mit der Temperatur dieser selbst, kann man nun einen Schluß auf die Geschwindigkeit machen, mit welcher der Wärmeverlust durch Zufluß neuer W. ersetzt wird, die Wärmeleitungsfähigkeit ist dem Quadrate der Entfernungen von der Wärmequelle proportional, in welchen unter sonst gleichen Umständen gleiche Temperaturüberschüsse sich einstellen. Glas ist ein schlechter Wärmeleiter, Holz ein so schlechter, daß fast in unmittelbarer Nähe einer Flamme keine merkliche Temperaturzunahme sich findet. Auch die meisten tropfbaren Flüssigkeiten, u. namentlich die Luft, leiten die W. sehr langsam, wie dies letztere schon daraus hervorgeht, daß eine stillstehende Luftschicht, z.B. die Luft zwischen Doppelfenstern od. zwischen den Fasern von Federn u. Pelzwerk, den Wärmeverlust außerordentlich verlangsamt. Die Temperaturausgleichungen innerhalb der Flüssigkeiten erfolgen daher viel weniger durch Leitung, als durch Strömung u. mechanische Mischung, daher ein Gefäß mit Wasser zwar rasch erwärmt wird, wenn die Wärmequelle unterhalb desselben angebracht wird u. damit die Möglichkeit des Aufsteigens der erwärmten u. dadurch ausgedehnten Theile gegeben ist, aber sehr langsam, wenn die Wärmequelle von oben wirkt. Die besten Wärmeleiter sind die Metalle; setzt man die Leitungsfähigkeit des Goldes = 1000, so ist die des Platins 981, des Silbers 973, des Kupfer 898, des Eisens 374, des Bleies 180, des Porzellans 12. Auf der raschen Ableitung der W. durch Metall, namentlich durch Drahtnetze, beruht die Construction von Davy's Sicherheitslampe.

VII. Natur der W. Man hat die W. oft als einen Stoff betrachtet, welcher sich mit den Körpern verbinde u. dadurch ihr Wesen, z.B. ihren Aggregatszustand, ihre Temperatur bestimmen helfe; darauf beruhen auch die Ausdrücke latente W. u. Wärmecapacität. So gut aber auch gerade diese Erscheinungen sich jener Vorstellungsweise fügen, so wenig ist dies mit andern der Fall. Namentlich die Erscheinungen der Wärmestrahlung, das stete Verbundensein von W. mit Licht (auch in dem am Monde reflectirten Sonnenlicht hat Melloni Wärmestrahlen nachgewiesen) u. die völlige Gleichheit der für Licht- u. Wärmestrahlung bestehenden Gesetze nöthigt anzunehmen, daß W. nichts anderes sei, als eben dieselbe wellenförmige Bewegung des Alles durchdringenden Äthers, welche von unserem Auge als Licht wahrgenommen wird. Wenn es allerdings auch W. gibt, ohne daß wir etwas von dem dieselbe begleitenden Licht erfahren, so erklärt sich dies vollständig aus dem oben IV. A) über Thermochroismus Gesagten u. der Entdeckung von Brücke, daß unser Auge für die Wärmestrahlen, welche in das Bereich des Lichtspectrums fallen, vollkommen diatherman sei, dagegen die außerhalb desselben liegenden nicht durchlasse. Wenn aber unser Auge zwar die verschieden brechbaren Lichtstrahlen als qualitativ verschieden empfindet, dagegen unsere Haut solche Qualitäten der W. nicht wahrnimmt, so ist der Grund hiervon eben nur in der entsprechenden Organisation des erstern Organs zu suchen. Andererseits läßt sich die Ausdehnung der Körper durch die W. auch durch diese Hypothese genügend erklären, wenn man annimmt, daß die von den Äthertheilchen ausgehenden Abstoßungskräfte, welche zusammengenommen mit den Anziehungskräften der ponderablen Molecüle die Constitution jedes Körpers bedingen, mit wachsender Temperatur, d.h. mit rascherer Bewegung in größeren Bahnen, zunehmen, während umgekehrt eine Kraft, welche die ponderablen Molecüle zu größerer Dichtigkeit einander nähert, dabei die schwingende Bewegung der Äthermolecüle, d.h. die Temperatur, vermehren wird. Endlich ebenso wie durch die Ausdehnung des Körpers ein Theil der in den schwingenden Äthertheilchen gegebenen bewegenden Kraft consumirt wird, wird auch die plötzliche Änderung der Verbindungsweise der ponderablen Molecüle, welche beim Schmelzen u. Verdampfen vor sich geht, eine Ursache bedeutender Consumtion von lebendiger Kraft, was die Erscheinungen der latenten W. bedingt. – Über die W. in lebenden Körpern s. Thierische Wärme.

Quelle:
Pierer's Universal-Lexikon, Band 18. Altenburg 1864, S. 851-857.
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