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Die Messungen des Hrn. Gallenkamp mit Adhsionsplatten

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453
18. D i e Messunf/em des D r m . Q a l l e n k a m p mit
Adhasiocnsplatten; v o n G. Q u i n c k . e .
Hr. G a l l e n k a m p l ) hat in diesen Annalen ,,eine neue
Bestimmung von Kapillaritatskonstanten mit Adhasionsplatten"
veroffentlicht. Als Hauptresultat wird angefuhrt, daB der Randwinkel einer netzenden Fliissigkeit gleich O o zu setzen ist.
Da die Arbeit nach Angabe des Verfassers auf Anregung
und unter Leitung von H. v. H e l m h o l t z ausgefuhrt worden
ist, und da dieser von 1882 bis zu seinem 1894 erfolgten
Tode meine Arbeiten uber Kapillaritat durch seine Schuler
hat kritisieren lassen, so sehe ich mich veranlaBt folgendes zu
erwidern.
1. Die vom Verfasser benutzte Methode, eine Adhasionsplatte mit der Wage zu heben, bis das hochste Element der
freien Flussigkeitsoberflache am unteren Rande der Adhgsionsplatte vertikal wird, ist nicht neu, und schori 1846 von
G. H a g e n 2 ) angewandt worden. DaB das letzte Element der
freien Flussigkeitsoberfliiche vertikal ist, beurteilt H a g e n am
dem vom Blussigkeitszylinder durchgelassenen Licht, der Verfasser aus dem von der Flussigkeitsoberflache reflektierten Licht.
Nach G. H a g e n ist die Kraft, mit der die Scheibe herabgeaogen wird (abgesehen von ihrem eigenen Qewicht), gleich
dem hydrostatischen Druck der an der Basis haftenden Masse
plus der Spannung der in den Zylindermantel der Scheibe
iibergehenden Oberflache. Dieser Kraft halt das Gewicht C:
auf der anderen Seite der Wage das Gleichgewicht und es ist
C = z,,.nr2u
2rmcc,
(1)
wenn 1' den Radius der Adhasionsscheibe, a die Spannung der
freien Plussigkeitsoberflache und (r das Gewicht der Volumeneinheit der Fliissigkeit bezeichnet. zo ist die Hohe der untereri
+
1) W. G a l l e n k a m p , Ann. d. Phys. 9. p. 475. 1902.
2) 8.H a g e n , Abh. d. Berl. Akad. p. 12. 1846; Pogg. Ann. 7'5.
p. 462. 1846.
454
G. Quincke.
Basis der Adhasionsscheibe uber dem ebenen Teile der Pliissigkeitsoberflache. Nennt man die spezifische Kohasion a2, so ist
a2=
G = zo . z r 2 B
(3)
2a
,
+ ic . r . a’ .
(r
Fur benetzende Flussigkeiten 1st a die Steighohe an einem
vertikalen Planglas. zo ist immer positiv und kleiner als a ;
umsomehr, je kleiner r ist.
Nach dem Verfasser (p. 486) sol1 fur Wasser mit dern
spezifischen Genichte 1 sein
na = P4,42 mrn2
oder = 14,14
r = 60 mm
u
=
3,797 mm
= 3,760
(f
= 46,s g
= 46
Setzt man zo moglichFt grol3 gleich a, so folgt aus Gleichung (3)
G = 42,95 g f 2,72 g = 45,67 g
oder
=
42,53
+ 2,66
= 45,19
Da
zo aber lileiner als a ist, so sind diese Gewichte noch zu
groW, wahrend der Verfasser G = 46,5 bez. 46 g findet. Die
von ihm benutzte Rechnung ist also mangelhaft.
Der Verfasser benutzt die Gleichung (3) und eine von
K i r c h h o f f herruhrende Kovrektionsrechnung, bei welcher die
hoheren Potenzen von a / r T ernachlassigt werden. Da bei
den vom Verfasser benutzteii Adhasionsplatten a i r = .& war.
so diirfen die hoheren Potenzen von a i r nicht vernachlassigt
werden.
2. Die fruheren Arbeiten iiber Kapillaritatskonstanten
wurden vom Verfasser nur liickenhaft und willkurlich berucksichtigt.
Der Randwinkel, den die Oberflache einer Flussigkeit mit
der N i c h e eines festen KGrpers bildet, wird nach dem Verfasser (p. 475) von der bei weitem groWten Zahl der Physilier
gleich Null gesetzt, wahrend andere, namentlich Quiricke,
ihm immer endlichen Wert geben. Eine zweifellose Methode
zur direlrten Bestimmung seiner GroSe gebe es nicht, und
;loch beruhe jede der bisherigen Bestimmungen der Kapillaritatskonstanten auf der Kenntnis seiner GroBe. Durch Kombination
der SteighGhen in engen Rohren und der GroMenverhaltnisse
von Tropfen und Blasen hatte ich einen endlichen, nicht unbetrachtlichen Wert fur den Randwinkel gefunden.
Messungen des I l m . Gcrllettkamp mit Adliasioiisplutteu.
455
Da8 ich au8er mit Mcsiungen yon Steightihen in Kapillarrohren und von Blasenl) auch gleichzeitig den Randwinkel rnit
optischeii Methoden direkt gemessen habe fur eine ebene feste
Wand 2, und spiiter in Kapillarrohren 3), ist dem Verfimser also
nicht bekannt. Oder sollte er die dort angegebenen Methoden
fur nicht zweifellos ansehen?
,,Zweifellos" kanii man mit der vom Verfasser benutzten
Methode der Adhasionsplatte uber den Bandwinkel nichts entscheiden, da die mit der Wage gefundenen Gewichte vom Randwinkel unabhangig sind [vgl. Gleichung (3)].
3. Berechnet man aus meinen Messungen von 1877 an
Kapillarrohren die spezifische Kohasion a2 uiiter der fur den
Verfasser gunstigsten Annahrne, da8 der Randwinkel 0 O war,
so findet man, abgesehen von Alkohol, stets groJ3ere Werte.
als der Verfasser aus seiiien Versuchen mit Adhasionsplatten,
wie die folgende Zusanimenstellung zeigt. Der von H m .
G a l l e n k a m p untersuchte Alkohol war nicht wasserfrei.
Quincke 1877
mit Kapillarriihren
Spez. Gew.
Wasser
Alkohol
Schwefelsaure
1,
,,
Chlorcalciurnliisung
,I
,)
1
0,790
1,049
1,362
1,837
1,081
1.213
1,420
a2
14,70 mm2
5,80
14,04
11,47
6,52
14,11
13,72
13,64
1
0,794
1,040
1,303
1,843
1,166
1,236
1,46Q
14,61 mm2
5,98
13,68
11,16
6,43
13,13
12,59
9,89
Ob Hr. G a l l e n k a m p unreine Oberflachen gehabt oder
seine Beobachtungen bloB mangelhaft berechnet hat, kann ich
nicht entscheiden.
4. Meine spatereii Messungen von 1894 iiber Steighohen
von Wasser in Kapillarrohren4) mit eineni Randwinkel volt O 0
werden vom Verfasser gar nicht erwahnt. Die spezifische
-
1) G. Q u i n c k e ,
2) G. Q u i n c k e ,
3) G. Q u i n c k e ,
4) C,, Q u i n r lr e ,
Pogg.
Wid
Wied.
Wied.
Ann. 160. 11. 2-~1.l k 7 7 .
Ann. 2. p. 145. 1877.
Ann. 52. p. 10. 1894.
Ann. 62. p. 15. l894.
456
G. Quincke.
J9'essuwg~n etc.
Kohasion a2 fand ich mit denselben um so p o s e r , je grijBer
der Rohrendurchmesser war:
o n = 14,78
fui Wasser bei 18':
bis 15,69 mmB fur Riihren von 0,30 bis 1,42 mm Durchmesser aus
Jenacr Normalglas,
an= 15,OO bis 15,55 mm2 fur Rohren von 0,44 bis 1,58 mm Durcbmesser aus
englischem Flintglas.
An derselben Stelle habe ich eine Zusammenstellung
samtlicher Messungen der Kapillaritatskonstanten des Wassers
gegeben, die von A. K a l a h n e l) in seiner Arbeit uber Kapillarwellen bis in die neueste Zeit fortgefuhrt worden ist.
Meine fruheren Entgegiiungen 2, auf die Kritik meiner
Arbeiten uber Kapillaritat halte ich noch heute fur richtig
und begrundet.
H e i d e l b e r g , den 24. November 1902.
1) A. K a l a h n e , Ann. d. Phys. 7. p. 467. 1902.
2) G. Q u i n c k e , Wied. Ann. 27. p. 219. 1886; 61. p. 267. 1897.
(Eingegangen 26. November 1902.)
B e r i ch t i g u ng.
In der Arbeit I(. v. W e s e n d o n c k : ,,Uber die Ungleichung von
C l a u s i u s etc." Rd. 9, p. 1137 lies
1
0
anstatt
1
0
1)ruek von M o t e g e r & W i t t i g in Leipzig.
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