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Bestimmung niedriger Temperaturen mittelst des Luftpyrometers Magnetpyrometers und Weingeistthermometers.

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144
XI.
Bestimmu:. . ziertriger Temperuturen mittelst des z jpyrorneters , iWugnc~t~yrorrieters und Weingeisttherrrionieters; von NnL.
Pouillet.
(Compt. tend. 1837 I,p. 513.)
B e k a n u t sind diL*'herkwiirdigen Versuche des Herrn
. T h i l o r i e r '), durch welche derselbe die Kohlensiiure,
init
1) Sic
fmdcn sich bescbrieben in diesen Ann. nd. XXXVI S. 111.
Scitdcrn lint Hr. T h i l o r i e r der Pariser Acadeniie nocli cine
Nutiz iiber diesen Gegenstaod iiberreiclit in weleher siclr 11~1gende benierkenswerilie Punkte bcfindcn.
I ) i c Ciqdfuriliit und vorzuglich die Compressililituf d e r
fliissigen Kolilensiure (friilier gleieb Null an gc gz l e n) sey 1000
Ma1 grdfser als d i e des W a s s e r s (also letzterc fiir eirie Atrnosplisre gleich 51,3 Tausendtcln des Volurns, w e n n die des W a s sers, naclr C o l l a d o n , glrich 51,s 3ililliontcln. p.).
Die starre Kolrlens~iurc, d i e e r jcizt durch ein neuei, aber
niclit angcgebenes Verlnhren, in Massen von 15 bis 20 Grammen darstellen kann, vrrwandelt d e n absolulen dlt!olrul i n cin
hartes, g l h z e n d e s , halb durclisichtiges Glas. Dicl's gescliielit
a b e r nur, w e n n man den Alkohol mil d e r stnrren Kolilcns6rire
vermisclit. Stellt man ihn, eingeschlosscn in eine silherne CijIire,
i n die starre Miisse, S O rrlridet er keine Vcriitiderurrg. ( W a s
gefroren erhalten w u r d e ist also our e i n r allulrolische Liisung
d e r Kolilens:iure. P.)
Den Schmelapunkt dcs d k o h o l i s r h e n Gemisclrcs gicbt IIr.
Th. zu -885' C.; w e n n es ; o d d s riclgtig ist, dafs d c r Zusata
vun hlkulrol (gleich d r r von Aether) den Scbruelzpunkt d e r
stamen Kohlenslure niclit herabsrtrt, sondcrn nur die Ncizbarkeit d e r Korper abseiten der KohlensZure vernrelirt, so ist diese
T e m p e r a t u r , gem& d e n ohigen Yersuchen des Hrn. P o u i l l e t
zu niedrig.
Quecksilber in eine Coupelle von starrer liohlens:iure gelegt, gefriert.
Auf diese W e i s e h a t Hr. Th. mit Sehnelligkeit
ein Yi'ertri- Kilogrnmm dieses IVIetalls zurn Gefriercn gebracht.
(Compt. rend. 1836, 11, p. 432.)
-
,
145
mit Hiilfe sehr sinnreicher, voI Yhb erfundener Apparate, wohlfeil und in grofscn Ma :
sowohl fliissig als
starr, dargestdlt hat. Man weifs b. , dafs man mittelst
dieser Substanz meit bedeutendere Grade von Kalte erhalten kann, als man fruher mittelst der allerwirksamsten Kiiltemischungen erlangen konnte. Es hatte einiges Interesse fur die Wissenschaft , diese Ksltegradc
echarf zu messen und sie auf die huiiderttheilige SkaIe
des Luftthermometers zuriickzufiihrL . Diefs hat Herr
P o u i l l e t gethan, inittelst dcr Apparate, die ihm zur
Bestimmuug hoher Temperaturen dicnten I ) ; auch hat
derselbe diese Beobachtungen bcnutzt, urn den Gang
des Weingeistthermometers bis zu den griifsten KYltegraden zu untersuchen.
I. V e r s u c h e m i t e i n e m L u f t p y r o m e t e r m i t G l a s b e l i l i l t e r .
Der Behiilter dieses Pyrometers war in ein Holzgefzfs von zweckmiifsiger Form gestellt, und auf allcn Seitcn umgeben von jenem Brez', wclchcn Iir. T h i 1o r i e r
nus Schrvefdsiiure und fester Kohlensaure bildet. Kach
15 bis 20 Minuten zeigte sich die Teniperatur des Bc-,
hiilters und der dariu eingeschlossenen Luft bestandig.
Von diesem Zeitpunkt an wurde der Versuch ungefiihr
eine halbe Stunde fortgesetzt, und dabei von Zcit zu
Ein anderes Verfahren, die Kohlensiure i n fliissiger Gestalt
darzustcllen, hat Herr A i m 15 angegebm ( L ' h t i f u t , No. 179
p . 333). Es bestelit kurz darin, Jars cr das Koh1cns;iuregas in
einer starken, mehrmals ( zu 4 parallelen Schenkeln) gebogenen
Glasriihre durch den Druck des darin naeli hermctischer Vers e h l i e h n g dcrselben, aus Zink und Schrvefclsiore entwickelten
Wasserstoffgases Iiqueficirt. D e r n a u m , den das KohlensBuregas vor der Liquefaiion cinnimmt, ist durch !cine Scheidewand yon W a e h s , die spiiter durch Schmclzung fortgeschafft
w i r d , geschlossen. Das Wakserstoffgas driickt mittelst Quecksilbers auf die Kohlensiure. - Das Vcrfnhren kann natiirlich nur
sehr kleine Mengen der fliissigcn Stiure liefern.
,
1) Annalen, Bd. XXXlX S. 567.
Puggendorff's Annal. Ed. XXXXT.
10
146
Zeit neuer Brci in das Holzgefrifs gelegt, daniit der Behalter stcts von allen Seiten damit umgeben sey. I)a
die Tcinperatur wlhrend dieser ganzen Zeil gnnz unveranderlich blieb, SO schlols man, d a b das Pyrouieter die
Temperatur des Breies genaii angebe, und inan schritt
&her zu der Reihe yon Eeobachtungen, durch wclche
der W e r t h dieser Tenlperatur erniittelt werden aollte.
Die Elemente des Versuches waren folgendc. Das
im Apparat entlialtene Luftvoluui
reducirt auf Oo und
760 Milliineter, war 91,57 C.C., d. h. etwas mehr als
91,5 Kubikceniimeter.
Man hatte es vorher bestimmt.
Der Rariininhalt des Bchdters c (la cnpacite' rgroidie -P) betrug 5G,S25 C. C., dcr dcs Verbindungsrolirs
2,415 C.C. Dicsc bciden Zahlen siud die Constanten
des Apparats, sic wurdeu vorhcr init vieler Sorgfalt bestimmt.
Im Augcnblick der Beobachtung fand sich:
N'=8,78 C.C. t=11°,3 C. ; h='iG4,G5 Millim.;
6 = 13O,3.
N' ist die Zabl der Kubikcentimeter, wclclic die
Luft in d e n getheilten Rohre einnimmt; t ihre Temperatur; h der Stand dcs Barometers, 6 dessen Temperatur.
Substituirt man dicse W c r t h e in dcn drei Formeln
(Ann. Bd. XXXEX S . 5 6 9 ) :
760 Y
N'-zat
n=--
P
(ctz) ; N =
N
x'Cm)FN
l+at--n
'
so findet man fur die vom Apparat angegeben;: Temperatur x :
x = 780,S5
d. b. die Temperatur des besagten Ereies ist 7S,S5 Centigrade unter NuII.
-
c.,
147
11. V e r s u c h e m i t e i n e m L u f t p y r o m e t e r m i t Platinbe#
hslter.
Das Verfahren wie vorhin, die Constanten:
V=92,595 ; ~ = 5 6 , 7 3 ; ~ = 2 , 6 4 .
Die beobachteten Grofsen:
N'=9,80 C.C. ; t=11°,3 C. ; h=764,65 Mm.
6 = 13O,3.
Diese, in der Formel substituirt, gaben:
x = 78',87 C.,
d. h. der zweite Apparat gab, bis auf zwei HunderteI
eines Grades, die namliche Temperatur wie zuvor.
-
111. V e r s u e h e rnit e i n e r t h e r m o - e l e k t r i s c h e n K e t t c , a u s
W i s m u t h u n d K u p f e r , u n d d e r S i n u s b u s s o l e ').
Eine der Lothstellen war in schmelzendes Eis getaucht, die andere in den Brei aus Aether und KohlensYure; die Nadel wich 63O ab.
Die Kette war mit Kautschuck umgeb&, damit sic
absciten der mit ihr in Beruhrung stehendcn Korper keine
Vcranderung erlitt.
Nach diesem Versuch, der genugsam wiederholt und
unterhalten worden war, urn jeden Zweifel an seiner
Richtigkeit zu entfernen, schuttete man Quecksilber in
den Brei. Diefs gefror, und zwar machte ein ViertelLiter vom Brei ein halbes Liter Quecksilber gefrieren.
Hierauf wurde ein Loch in dieses starre Quecksilber gemacht, inn eine der Liithungen der thermo- elektrischen
Kette bineinzustecken. Die andere LathUUg wurde auf
Null gehalten, und als das Quecksilber so weit geschmolzen war, dafs die Liithung der Kette von allen Seiten
beriihrt wurde, beobachtete man die Ablenkung der Magnetnadel. Sie betrug 2 7 O 20'.
Urn die diesen Ableokungen entsprechenden Temperaturen zu finden, mufste man den thermo-elektrischen
P.
1) Annden, Bd. XXXIX S. 574.
10 *
148
Apparat graduiren,' was vorher niclit gcschclicn war. Es
geschali durch spgtcre Versuchc, dcrcn Rcsultatc in foIgender TafeI enthalten sind:
Versuc'le*
No.
-
1
2
3
4
5
- 6
- 7
- 9
I
leobacl1-
Ternperatur
der
ersten
tete
I
zweiten
Lijtlistelic.
-
0
0
0
0
0
0
0
0
~~
17",6 C.
21
30
40
50
60
66
77
Gnus der
Ablen-
Ablen-
-
kung.
kung.
11,30
13,-15
20,oo
26,45
3430
42,40
48,OO
G1,30
I
i
~~
Mittlerc
IntensitIit
fiir lo.
~~
0,1994 0,01134
0,2377 0,01132
0,3120 0,01140
0,4500 0,01125
0,566 I 0,01133
0,6777 0,01128
O,74S9 0,01134
0,87S8 0,01141
Aus den Zahlcn dicscr Tafcl crsicht man, dafs dic
therrno - ebkb*ische .h~cnsitiil der PV~smzrth- &QfeFKette sehr iconstant ist von -17O C. bis + 7 7 O C.,
oder vielmchr, dafs sie proportional dcr Tclnperatur
wschst.
Angenommcn , dafs sich dicsc ProportionalitHt bis
-800 odcr 1OO0 C. erstrecke, ist cs Iriclit dic Tcmpcratur zu finden, wclche dcr vom Apfiarat, als cinc sciner Liithungcn in der Kohlenslure stand, gcgcbenen Ablenkung v o n 63O entspric6t. Man findct sie so:
-78",75 C.
Diese Tcmperntur Iiegt der von den Luftpyromctern arrgegebcnen so nahe, d d s sie kcinen Zwcifel an
der mcrkwurdigen Thatsache ubrig llfst, da€s die Wismuth-dupfer-Kette wirklich bis -80O oder -100" C.
eine der Temperatur proportionale IntensitHt besitzt.
Nun ist es leicht, die Temperatur des Gcfrierpunkts
oder vielmchr dcs Schmelzpunkts vom Quecksilber zii
finden, wclche init dcn Luftppomctern niclit lcicht auf
directe Weise beststimmt werdcu honnte.
149
In der That, da der thermo - elcktrische Apparat
27O 20' Ablenkuug iin schmclzcnden Quecksilber gab, so
braucht man nur, uin die entsprcchcnde Tcmpcratur zu
linden, den Sinus vou 27O 20' d. h. 0,4592durcli 0,01134
zu dividiren. So findct man fur den Schmclzpunlit dcs
Quecksilbers die Temperatur :
-40",5
c.
d. h. das Quecksilbcr gcfriert bei 40°,5 C. untcr Null.
Diese Zahl wciciit nur urn I odcr 2 Grad von der ab,
wclche man ehemals direct durch Qucclisilbcrthcrmo~cter gcfundcn hat.
IV. V c r s u c h e m i t W e i n g c i s t t h e r m o m c t e r n .
Es wiirdcn scchs, von Hrn. B un t c n sehr sorgfiiltig angefcrtigtc Thermometer angewandt. Ihre Riihrcn
waren vollkommen cylindriscb, vor allem in dcm Theil
von + 5 O
oder 6 O C. bis -SO0 oder 100° C. Die
drei crstcn warcn mit Alkohol von 40° B., die drei andcrn mit gew8hnlicbcm Wciiigcist voii 36O 13. gefiillt.
Naclidcm bci allen diesen Thcrmornctcrn dcr Sc.hmclzpunkt des Eiscs bcstinirnt worden war, wurdcu sie glcichzeitig in den Brei von Kohlensaurc und Aether gebracht, und zwar so, daCs die ganze Flussigkeitss~ulean
dieser niederen Temperatur Theil nehinen mufste. Dcr
Punkt, wo die Fliissigkeit stehen blieb, wurde durch
einen Dialnantstricli bezeichnet.
Hierauf w i d e n alle diese Tlicrinomcter in schmelzcndcs Quecksilbcr gctaucht, und der Stand dcr Fliissigkcit in ihnen gleichfalls durch cinen Diamantstrich bczeichnet.
Bei einem ersteu Versuch iibcr den Schmelzpunkt
dcs Quecksilbers war es nicht mljglich, die S;iule ganz
einzutauchen. und man mufste den daraus entspringcnden Fchler durch eine Formcl bcrechnen. Obglcich
keiu Zweifcl an dcr Ricbtigkcit dicser Formcl obwaltcte,
die cincu Fchlcr von lucbr als 2 O nachwics, so hiclt
150
inan es doch fur nothig, den Versuch dorch Eintauchung
der ganzen S;iule auf eine vollkommenere Weise zu wiederholen.
Folgende Tafel enthslt die Resultate dieser letzteren Versuche:
Abstand
Ides Nullounktsl det NuII- Ides Schrnehvon der 'Temp. piinkts vom
punkts des
No. der Thermometer. dcs Brcies PUS Schmclz- Quccksilbers
Kohlenszure
punkt dcs van d. Temp.
nnd Acther. Queeksilbers. des Brcies.
~~
~
Alkoh. v. 40° B. No. 1 178,OOMllui. 92,OOMllm.186,OOMllm.
- 2 183,3O
9-4,20
69,lO
- 3 168,60 - 96,OO - 92,GO Alkoh. v.36O B. No. 4 165,40
85,SO - 79,GO
- 5 155,50
80,40 - 75,lO - 6 133,90
72,40 - 66,50
-
-
-
-
In der Voraussetzung eiuer gleichfiirmigen Zusammenziehung des Alkohols, und cla der Brei die Temperatur -7So,8 C. besitzt, ist es leicht dcn Wcrth von
einein Grad in Milliinetcrn zu finden, darauf inittelst
diescr Angabe zu bereclincn, in welchcm Abstand der
Schmelzpunkt des Quecksilbers, dcu wir =-40,5 fanden, licgen in&, und dann dicsen Abstand init dem
beobacbteten zu verglcichen.
Die folgende Tafel enthalt diese Resultate:
w e I'111
einen
P.
No. her Thermometer.
Grade.
)creclin
mrn.
beok
mm.
91,94
96,2O
96,OO
S5,OO
79,90
71,52
92,OO
94,20
96,OO
85,SO
80,40
72,40
Untcrrchicde.
- -mm.
Alkohol von 40° B. N. 1
- 2
- 3
Alkoliol von 3G0Is. - 1
- 2
lbstand zwischer
0' und -4OO.5
2,270
2,32G
2,393
2,099
1,973
1,764
+0,06
t0,OO
-0,92
+o,so
+0,50
+0,88
151
Die Unterschiede sind so klein, dafs sie sicherlich
von einem leichten Beobachtungsfehler, oder yon einem
sehr wenig merklichen Mange1 in der Cylindricitat der
nohren herriihen kbnnen, und man kann daraus schlie€sen, dak der Gang des Alkoholthermonieters unter Null
und bis zu - S O o C. vollkommen mit dem Luftthermometer iibereinstimmt.
Aus obigen Versuchen folgt also:
1) Dafs die Luftpyrometer, welche zur Messung
hoher Temperaturcn angewandt wurden, sich auch mit
Vortheil zur Bestimmung der niedrigsten Temperaturen
anwenden lassen.
2 ) Dds die Verdichtung dcr Lnft an der Oberflache tles I'latins von +So oder 10" C. bis -SOo C.
nicht merklich zunimmt.
3) D a b die ele!itro-inotorische Kraft, welche sich
durcli Warme bei der Beriihrung von Wismuth und Kupfer entwickelt, fur jeden Grad des Centesimal-l'bermometcrs von +loou C. bis -880" C. cine constante IntensitYt E rsitzt.
4 ) A d s der Schmelzpunkt dcs Gemenges oder Geniiscbes am Scbwefehther und Kohlensaure einer Temperatur zwischen 7So und 79O C. unter Null entspricht,
und gcnaner -7So,S C. zu seyn scheint.
5) Dnfs der Gefrierpunkt des Qncclisilbers, oder
r i e h e h r der Schinelzprrnkt des gefrornen Quecksilbers
ciner Temperatur entspricht, die zwischen 4Q0 und 4L0
untcr Null .lie@, und genauer -40°,5 C. zu betragen
schcint.
6 ) Dafs die Thermometer, welche mit gewohnlichen
36gradigen, oder mit dem reincren 40gradigen Weingeist gefiillt sind linter Null einen volIkommen regelmsfsigen und niit deui Luftthermometer iibereinstimmendcn Gang besitzen, so dafs, wenn man den Schmelzpunkt des Eises und den des Geincnges nus Kohlens~urc
und k t h e r zur Graduliruiig nimmt, und den tibstaud zwi-
,
152
d e n diescn Punkten in 7S0,8 Tlicilc thcilt, dic Alkoholtlicrmometcr fur dic dazwischenlicgcndcn l'ciqeraturen alle Anzeigen dcs Luftthermoineters liefcrn.
XII. Untersuchung uber die Eigenschaftcn der
magneto - elcktrischen Striime; con Hrn. A.
de l a H i v e .
-
( C o m p t . rend. 1837, I p . 835.
Ein .daselbst gegcbcncr Auszug
aus dcr noch niclit arschicncncn vollst~indigcn Alhiandlung.)
D c r Verfasscr erinncrt zuviirderst daran, dafs die magneto - clcktriscbcn Striiinc dicjcnigcn clcktrischcn Striime
sind , welclic nian in cinem Mctalldrabt durcli Anniihcrung odcr Entfernung eines Magnctstabcs crrcgt , dafs
sie in bcidcn Fiillcn cntgcgengcsctztc Kichtung und nur
cine augenbliclrlichc Uaucr haben.
1111 $. 1 wirft cr cincn allgerneinen Hick auf die
magncto - clclrtrischcn Striime. Nacli lrurzer Bcscbreibung
des ApparaIs, inittclst dcsscn cr sich eine ununtcrbrocliene Rcihe diescr Strijmc vcrschafftc (d. h. cine ununtcrbrochene Rcihc von Umkehrungcn des Stromcs.
P.)
untersucht cr, was €ur einen Einflufs die Geschwindigkeit dcr Aufeinandcrfolge dieser Striime auf die htensitSt ibrcr Wirkcngcn hiben kiinncu. Unter andern gicbt
er an, dafs die Fcdm cines Metallthermometers sich urn
'lo erbilzte ' ), mcnn in der Sccunde nur zwci abwechsclnd entgegengcsetztc Striime vorbnndcn Tvaren, urn 5 5 O
bei 9 Striimcn, uin IOOO bci 2 W Strijmcn, um 133" bci
40 Striiiiicn, und d d s ein Platindraht zum RothglUhcn
gcbracht wird, wenn die Aufeinanderfolge der Striime
noch rasclier ist. Die chemischcn Wirkungen sind deinsclben Einflufs untcrworfen; nur giebt es eine Grsnzc,
1) Annalen, Bd. XXXX S. 3$0.
P.
-
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