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Die Hageltheorie betreffend.

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kastliches Mittel zur Aualyse der Atmosphare verschiedener Lander werden; doch darf man diefs nicht von den
primaren Linien des Spectrums erwarten, sondern n w VOII
den secundaren.
Zuin Sctilu~snoch eine Remerkuog. Weuii man die
Sonne in Gegenwart eines Cirrus i n der Atmosphare beobachtet, so sieht man, iin Moment der Annaherung, wirklich mehrmals, aber nicht iininer, eine Zunnhme i n der Intensitzt der Ncbelhaftigkeit. Defsungeachtet siud die Linien' an uebligeir Tagen verworren, gestiirt und schwierig
zu trennen. biers beweist eine Wirkung des Wasrerdampfs
auf die Linien, allein es bleibt noch zn iintersiirben, welche Umstande die einflufsreichsten seyen:
Diese Licht - Absorptionspha~~oii~ene
stiminen wohl uberein mit dem grofsen W a r m e - A1)soiptionsverinogen des
Wasserdampfs, welrhes, wenn es nsch den feinen Versuchen
von T y n d a l l uiid M a g n u s ') noch zweifelhaft bliebe, dennoch nicht btstritten wetden kijnnte, naclidein ich gezeigt,
dab, bei gleiclier Hahe der Sonne und eineiii heiteren Himmel, das der Sonne ausgesetzte Therinoineter im Winter
fast doppelt SO hoch steigt wie iin Sonimer, w a s nur durcli
die in letzter Jahreszeit vorhandene grofse Meuge Wasserdampf erklarlich ist.
X. D i e Hagelthearie betrefend;
van Dr. ~ W o h r .
FIr. Prof. K r a n i g hat in Bd. 123, S. 611, dieser Annalen
meioe Hageltheorie mit einigen Bemerkungen und Berechnungen beehrt, welche ilin zuletzt zu dem Sclilusse fuliren
( S . 646) aJda[s bei der Condensation vorh Wasserdampfen
innerhalb der Atnaosphare iiberhaupt niemals Volumverminderung, sondern immer eine Volumerwergrof'erung eintritt
1<.
1 ) Hr.
M a g n u s legt
indds d e m Wasscrdampf kcin 8hernrafsig grofses
Absorptionsrermogen bei.
P
489
Hiermit ist in Wirklichkeit zu vie1 bewiesen, denn es
wurde nothwendig daraus folgen, da€s nicht nur an der
Stelle der Wasserverdichtung, soiidern auch in der ganzen
TJmgebung das Barometer steigen mufste: an der Stelle
selbst, weil durch Vermehrung des Volums eiiie h6here
Spannung, aIso Druck auf das Barometer entstehen mtisse;
in der Umgebung, weil eine Vermehrung des Volums eine
Erhohung der Atmosphare und ein Abfliefsen nach allen
Seiten zur Folge haben mufste. Diefs steht aber mit der
Erfahrung in vollkomnienem Widerspruch, da alle Gewitter
und Hagelscblage sich durch ein rasches Fallen des Barometers, selbst bis jenseits des Horizontes des Gewitters,
auf das Bestimmteste anbiindigen. Sollte Hr. Prof. K r o n i g
auf seiner Bebauptung beharren, so wiirde ich einfach die
Frage an ihn richten, wie er a m seiner Theorie das nicmals fehlende Sinken des Raroineters erklare. W e n n die
scharfste Bererhnang narh Forinelii zu solchen Resultaten
fuhrte, so sollte man Bedenken tragen, diesen Ausdruck
zu geben, wenn inan dadurch in einen solchen Widerspruch
mit den Thatsachen geriethc.
Wenn sich Wasserdampf, der in Luft gelost ist, ganz
von selhst verdichtet, d. h. pro patria, so mufs die freiwerdende Warme unbedenklich der iibrig tileibenden Luft
zu Gute kommen. W c n n aber der Wasserdainpf durch
Schwefelsaure oder Chlorcalciuin entzogen wird, so ist der
Fall ein ganz anderer; ebenso ist er ein anderer, wenn der
Wasserdampf durch eine sehr kalte Liift verdichtet wird,
deren Volum man nicht kennt. Mit Anwendung von Formelo wird hier nichts erreirht, denn die Zahlen, welche
man einsetzt, sind ganz mill6iirIiche.
. W e n n eine bei 23O mit VTTasser gesattigte Luft roin
Barometerstand 760"'" besteht, so tbeilt sicb diese Spannung i n der des Wasserdampfs von 23"'",5 und in dcr
trocknen Luft von 736"",5. W i d der Wasserdainpf vollstandig entfernt, so rermindert sich das Volum dieser Luft
23 5
um
oder 3,09 Proc. Auf einen Kubikrneter = I Mil-
+
60
(
490
lion CC. betrlgt diefs 30900 CC. Das condensirte Wasser, welrhes bei 25O C. als Dampf das spec. Gewicht 0,0023
(Wasser = 1) hatte, wiegt demnach 23 Grm., und diese
sind in dem Volurn VOIJ 30900 CC. 1343mal enthalten.
Es findet also doch wirklich eine Raumverminderung statt,
und diese wiirde auf ein Cuhikineter Luft 30,9 Liter
betragen, wenn aller Wasserdampf daraus verschwande.
W i e vie1 Volumina kalter Luft aber dazu treten, kann
man nicht in Rechnung bringen. Jedenfalls sind Verhaltnisse denkbar, wo der griifste TheiI des Wassers herausgeschlagen wird und eine Abkiihlung der unteren feiichten
Luft eintreten mi&, wie diefs nach jedem Gewitter beobachtet wird. Nach Hrn. K r 6 n i g’s Ansicht miifste nach jedem Gewitter die latente Warme des Wasserdampfs, der
als Wasser irn Regen niederfallt, zur Erwlrmung und Ausdehnung der Luft verwendet werden, und deshnlb beim Gewitter vermehrte Warme und steigender Barometerdruck
eintreten. Dafs dieses aber gerade urngekehrt eintritt, ist
eine unbestrittene Thatsache.
Den zweiten Erwagungsgrund, dab die Verdichtung des
Wasserdampfes vorzugsweise in den unteren feuchteren
Schichten der Luft stattfindet, und dak also das Nachriichen
in die Raumverminderung aus den oberen Schichten stattfinden mufs, welche einen geringeren Barometerstand haben,
hat Hr. K r o n i g gar nicht in Erwagung gezogen. D a k
die unteren und heifseren Srhichten der Luft den meisten
Wasserdampf enthalten, ist eine iunbestrittene Thatsache.
Die Regenmenge auf dem Miinster zu York ist betrachtlich
kleiner, als die am Fufse des Thurmes auf dieselbe Flache
gefallene. Es findet also Wasserverdichtung noch auf
der Hohe eines Kirchthurmes statt, und dafs dieses Wasser einen kleineren Raum einnimmt, als vorher im gasformigen Zustande, bedarf wohl keines Beweises. Dafs
aher auch noch andere Physiker die Wasserverdichtung
als eine Ursache der Raumverminderung ansehen, moge
Hr. K r o n i g aus folgender Stelle aus M t i l l e r ’ s kosmischer
Wenn man bedenkt,
Physik 2. Aufl. S. 415 entnehmen.
1)
49 i
welch eine ungeheure Wassermasse wahrend eines Platzregens in wenigen Minuten ziir Erde fallt, welch ungeheures Volumen dieses Wasser eingenommen haben mufs als
es noch in Datnpfgestalt in der Atmosphare schwebte,
so ist es klar, dafs durch die plotzliche Candeusation dieser Wasserdampfe eine bedeuteiide Luftverminderung bewirkt wird, uud dafs die Luft VOII allen Seiten her mit
Gewalt in den verdunnten Raum eindringen inufss. So
weit MU l l e r ' s Ansicht ganz rnit der meinigen iibereinstimmend. Von da a n gehen wir auseinander. M i i l l e r behauptet, wie Hr. K r b n i g , dafs durch die freiwerdende Warme
der Wasserdampfe die Temperatur der Luft erhbht ond
dadurch ein kraftig aufsteigender Luftstrom bewirkt wird a
(S. 415). Das ware ganz richtig, wenn die Warme nicht
vtrwendet wiirde, wenn die Dampfe sich aus freien Stiicken
in Wasser verwandelt hatten. Allein darin unterscheidet
sich meine Ansicbt von jener der heiden Herren, dafs ich
die Veranlassung zur Verdichtung in der Erkaltung durch
beigemengte kalte Luft finde, dafs ich also die W a r m e
wirklicb verwende urn eine urspriinglich auf 30 his 40°
unter Null erkaltete Luft bis zur Temperatur der Gewitterlnft
zu erwarmen, und dafs trotzdem noch eine Kaumverminderung und ein herabsteigender Strem enlstehen mufs. Indem M u l l e r fiir die freiwerdende Warrne keine Verwendung hat, kommt er zu der Nothwendigkeit des aufsteigenden Stroms, und schreibt dern Gewitter (S. 415) eine
saugende Wirkuug zu. Damach mUfste der Wind von
allen Seiten in das Gewitter blasen, mie in eine Feuersbrunst. Das ist positiv unrichtig. Ich babe niich bei sehr
vielen Gewittern davon iiberzeogt, dafs der Sturm immer
aus dem Gewitter herausblast und niemals hinein, und habe
bei einem Hagelschlag an des Lage der umgeknickten Haferbalme dieoe Thatsache iiber jeden Zweifel festgestellt.
Aufserdem ist auch der herabsteigende Strom eine Thatsache, dafs die Spitzen scfilanker B~urneniclit n[rr horizontal, sondern geradezu abwgrts gebeogt werdeii, dafs die
Wimpel der Schiffe nicht hoch in die Luft, sondern ab-
492
warts am Maste flattern, dafs stark belaubte Obstbaume
oben platt gedruckt erscheinen, dafs durre Blatter dicht an
den Hausern die Wande hinauf fliegen, beweist den herabsteigeuden Strom. Ungeachtet der freiwerdenden Warme
der Wasserdampfe, ungeachtet der Erwlrmung der Luft,
wenn sie aus einer hbhern Region in eine niedere tritt, ist
die Gewitterloft kalter als die umgebende noch im Sonnenschein befindliche, und eine kaltere Luft mi& in einer warmeren zu Boden sinken.
Mit dem Herabfallen des Regens und des Hagels findet
noch eine Wirkung statt, welche ich fruher noch nicht
beachtet hatte. Bei dem gewiihnlichen Aspirator durch ausfliefsendes Wasser tritt eine dem Volum des Wassers gleiche
Menge Luft in den Aspirator. Lafst man aber dieselbe
Masse Wasser tropfenweise in eine Glasrobre eintliefsen,
so dafs zwischen jedem Tropfen eine grofsere Menge Luft
abgeschnitten wird, so kann sie 10 bis 12 ma1 so vie1 Luft
ansaugen und vorwarts schieben. B a b o hat diesen Urnstand zur Construction eiries Aspirator fur chemische Zwecke
sehr sionreich vrrwendet. Das Princip ist das des W a s sertrommelgeblases. Dieses findet nun auch beim Regen
und Hagel statt. Die Wassertropfen und Hagelkorner fallen wegen ihres grofseren specifischen Gewichtes zur Erde
und reifsen die zwischen ihnen befindlicbe Luft mit fort.
In diesem Raum findet nun von der htbchsten Stelle an
ein Einschlurfen der dariiber befindlichen Luft statt, und
diese fortbewegte und herabgezogene Luft betrggt ein unbestimmtes Vielfaches von dern Volum des fallenden Wassers selbst. Dafs die eingeschliirfte Luft kalt ist, und dafs
sie selbst noch Wasserverdichtung und Raumverminderung
in den untereu feuchten Luftschichten hervorrufen kann,
bedarf keines Beweises , denn die Wasserverdichtung findet bis auf den Boden der Erde statt ; die Luft ist kalter
als vorher, und sie strdmt sichtbar von oben nach unten,
und das Barometer sinkt.
W i e man aber einen so stiirniischen Vorgang einer Berechnung unterwerfen ki)nne, leuchtet nicht eia. W e n n
493
zur Absorption der freiwerdenden Warme der Dampfe ein
Volum tiefkalter Luft nicht hinreicht, so werden zwei, drei
und mehr Volumeii dazu verwendet. Sie miissen aber verwendet werden, weil eben alle Erscheinungen eintreten,
welche dadurch erklart werden.
Eine merkwiirdige Bestatigung meiner Ansicht finde ich
in A n d e r s o n ' s Reise der Fregatte Eugenie, deutsche Ausgabe bei Borck, 1854, S. 44:
BJPamperos sind heftige Windstofse, die dem Plataflufs
und deli Fahrwassern, welcbe ihn umgeben , eigen sind.
Von den fernen Anden koinmend und uber die unermelslichen Pampasebenen hinsausend , brechen sie hier in ibrer
ganzen Gewalt 10s. Die Winde sind besonders den MOnaten September und Marz gewohnlich. Im September sind
sie am heftigsten. Die Dauer eines Pampero ist im umgekebrten Verhaltnik zu seiner Kraftentwickelung. Vor
der Ankunft sinkt der Flufs plotzlich ( ? warum) das Barometer fallt und steigt wieder, wenn der Sturm losbricht.
Der Himmel ist anfangs k l a r und sonnenbeleuchtet , der
Wind, der gewohnlich von Osten kommt, wendet sich nach
Nord und Nordwest, dann wird es einen Augenblick Tor
dem Ausbruch windstill. Der Hiinmel bedeckt sich mit
Wolken, welche vom Sturm gewaltsam gejagt werden und
vergchwiiiden. Der Donner erscheint Schlag auf Scblag,
die Winde jagen iiber die Ebene bin, so dafs die Kronen
der Baume sich gegen den Boden niederbeugen. Der Regen fallt bucbstablich in Stromen, die ganze Natur ist im Aufruhr S. 46: Die Tenaperatur, welche vor dem Pampero
brennend heirs w a r , ward nach deem Orkan schneidend und
kalt, so dafs ich durchfroren die Stadt erreicbtea.
Der Beobachtende war ohne alle Vorurtheile iiber Gewitter und Hagelbildung und erzahlt einfach den Verlauf
der Thatsachen.
Wo kommt nun hier die Kalte her, bei der ungeheuren Masse verdichteten Wasserdampfes und frei gewordener
Warme, wenn nicht diese Warme durch eine noch vie1
kaltere Luft verwendet worden ware, urn diese bis auf die
494
Endtemperatur zu erwlrmen. Die freigewordene Warme
des Dampfes bewirkt , dak der herabsteigende Luftstrom
39O C., sondern nur 3 . 3 bis 4O C. zeigt. Je mehr
nicht
kalte Lrift sich beimengt, desto tiiehr verschwindet die W i r kung der freigewordenen W;irrne, und so haben wir Gewitter, die eine starke daucrnde, andere die nur eine vorubergehende gelinde Abkuhlung der Luft nachsichziehen.
Nach Hrn. K r o n i g’ s Ansicht miifsten Hagel- uiid Gewitterbildong bei heiker nnd feuchter Luft am wenigsten leicht
eintreten, weil dabei eiiie noch fernere Ausdehuung, wie
es sie befiirwortet, keine Wahrscbeinlichkeit fur sich hat;
es miifsten die Gewitter in sudlichen Gegenden weit schwacher und uubedeutender seyn, als in der kalteren nardlicben, wo eine Ausdehnung der dichten und kalten Luft
leicht erkliirbar ist; alles dieh ist aber in der Natur gerade umgekehrt, die Voraussetzung K r 6 nig’s ist also falsch.
Hr. K r i ) n i g sagt S. 649: aHieraus kbnnen wir schliefsen
dafs bei jeder Condensation vou Wasserdampf iiiuerhalb
der Atmosplrare in Folge der dabei freiwerdenden Warme
eine nicht unbetrachtliche Volumverrnehrung eintreten mufs R.
Hierauf antwortete icb ihm eiufach: das ist nicht wahr: es
tritt keiue Erwarrnuug und keine Volumvermehrung ein,
weil man die Kalte fiihlen und das Sinken des Barometers
sehen kann.
Hr. Prof. K r o n i g berechnet (1. c. S. 649) den Fall,
wie viel Warme-Einbeiten einem Gemenge von Luft und
Wasserdampf zugefuhrt werden ulUssen, aus dem 1 Grm.
Wasserdampf verschwande, dafs die ruckstandige Luft ein
gleiches Volum wie vorher behielte. Diese Berechnung
ist ganz nutzlos, denn dieser Fall kommt nicht vor. Er
mufste fiich die Frage vorlegen, wie viel Voluni eine Luft
von etwa - 40° C. mit einer mit Wasserdampf beladenen
gemischt werden mUsseii, um das Wasser gr6Cstentheils berauszuschlagen und doch noch eine Raumverminderung uud
Abkuhluug der ersten Luft zu bewirken. Da aber alle
Zahlen hier willkiihrlich gewahlt werden mussen, so ware
die Ausrechnung eine nutzlose Arbeit. Sicher ist aber,.
-
495
dafs das Wasser als Dampf einen grofseren Raum einnahm,
a h nachher als Wasser, und daEs die vom verdichteten
Wasserdampfe freiwerdende Warme dazu verwendet wird,
dafs die gemischte warme und kalte Luft eine etwas h&
here Temperatur als das arithmetische Mittel beider hahe,
immer aber eine bedeutend niedrigere, als die warme dampfbeladene Luft vorher hatte.
Hr. K r o n i g hatte sich uberzeugen konnen, dafs die
Erscheinungen der Physik ebenfalls als Bildungsmittel fur
den Verstand ’). bearbeitet werden konnen, aber nicht dadurch, dafs man einige Formeln mit willkiihrlich angenommenen Constanten ausrechnet, sondern daEs man seine
Theorie mit den Erscheinungen der Natur in Einklang zu
bringen sucht. Hatte Hr. K r a n i g nur iiber die Folgen
seiner Annahme nachgedacht, so wurde er gefunden haben,
dafs sie mit dem Sinken des Barometers und der Abkiihlung uach Gewittern in unliisbarem Widerspruch gestanden hatte. Da meine Theorie beide Erscheinungen auf das
Riindigste erklart , und da eine Raumverminderung durch
Wasserverdichtuog sowohl praktisch stattfindet, als theoretisch nachweisbar ist, da der herabsteigende Luftstrom,
in Verbindung mit den w’irkungen des Wassertrommelgeblases und der Verdichtung unter hoherem Druck gar
nicht angefochten sind, so sehe ich nicht ein, dafs meine Hageltheorie auch nur im Geringsten durch die Einwendungen
des Hrn. Dr. K r o i i i g geschwacht worden ist, im Gegeotheil steht seine Behauptung mit den Beobachtungen im
Widerspruch, so dafs man daraus schlielsen kann, dafs iiberhaupt Gewitter und Hagel gar nicht existiren. W e n n ich
Hm.K r o n i g zugebe, dafs er in Bd. 117, S . 93 die letzten
8 Zeilen streichen durfe, so ist seine ganze Kritik gegenstandlos geworden. Alles Andere und nainentlich die Schlusse,
halte ich aufrecht. Bei dieser Gelegenheit will ich noch
eines Einwurfes gedenken, welchen Prof. Miiller in Freiburg in seinen Nachtragen zur kosmischen Physik S. 42
erhebt. Iudem er die ganze Ansicht mit vieler Anerken1) Vergl. diese Ann. Bd. 122, S. 170 und 173, Bd. 123, S. 299.
1)
496
nung erwiihnt und beurtheilt, sagt er: W e n n durch eine
massenhafte Condensation von Wasserdainpf an irgend eiiier
Stelle eine namhafte Luftverdiiunung entstanden ist, so ist
nicht abzuschen, wariim sich die Luft nicht von allen Seiten, warurn sie vorzugsweise von oben her in clas Vacuum
hineinstiirzen 6011; im Gegeutheil wird die verdiinnte, durch
die bei der Condensation ddes Wasserdampfes noch mehr
ausgedehiite Luft in die Htilie steigen, wlhrend die dichtere
Lult von unten und von den Seiten her in den verlassenen
Raiiin der aufsteigenden eindringt e.
Nach meiiier Ansicht ist der Grund, wariiin die Luft
vorzugsweise VOII oben eindringt, leicht einzusehen. Von
unten mufs die Luft aiifsteigen gegen die Wirkung der
Schwere, voii den Seitcn xnufs sie einstrBmen ohiie Hulfe
der Scbwere, von oben fallt sie mit der Hiilfe der Schwere
hinein. Demnach ist diis Eiufallen der Luft von oben
her am meisten begunstigt, wcil die gauze Wirkung der
Schwere dahin wirkt. Von unteii kann die Luft nicht
aufsteigen, weil sonst unten eine neue Verdiinnung entstebeii mtifste. Aufserdem kaiin eine luftverdiinnte Stelle
nicht aufsteigen, weil sie augenblicklich zusammengedriickt
wird. Wasserstoffgas steigt a d , weil es bei geringerem
specifischem Gewicht eiiie gleiche Spannung hat. Ein luftverdiinnter Raum hat aber eine geringe Spannung, kann
sich also als Games nicht erheben; und dafs die Luft
durch die Condensation des Wasserdampfes no& mehr
ausgedehnt werde, findet dadurch keine Anwendung, weil
die freie Warm des Wasserdainpfes durch die eindringende iiberkalte Luft bereits verwendet ist, und dennoch
die Temperatur tinter jener der wasserabgebenden bleibt.
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