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Die specifische Wrme des Wassers.

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A. FK L'eltm.
31
gange zu gross ist; aber, wenn solche B5obachtungen fortlaufend angestellt wurden , ware doch eine Ausbicht vorhanden, diese Complication zu entwirren, da alsdann nicht
nur, wie bisher, das Endglied in der Kette der Wirkungen,
sondern auch das Anfangsglied gegeben ist.
11. Die specifische Wfirnte des Wassers;
von A u g u s t Wilkelna V e l t e n .
Die Versuche, deren Resultate hier mitgetjieilt werden.
wurden auf den Vorschlag des Hrn. Prof. Dr. W i i l l n e r yon
mir unternommen und in dein Laboratorium' desselben ausgpfuhrt. Sie sind von zweierlei Art, solche nach dcr Mischungsmethode und nach der Methode des Eisschmelzens. Hm. Prof.
Dr. W u l l n e r bin ich zu dell-! grosstcn Danlte verpflichtet
durch die vielfache freundliche Unterstutzung, mit der cr ineiiie
Versuche nnch jeder Riclitung hin gefordert hat.
I. V e r s u c h e n a c h d e r hliscliiiugsmethode.
1. A u s f u h r u n g u n d E r g e b n i s s e d c r V e r s u c h e . Der Apparltt, rnit welchem ich arbeitete, war derselbe, welchen
sclion v. M i i n c h h a u s e n I) benutzt hatte, und die Ausfiihruiig
der Beobachtungen geschah in derselbcn Weise - in Bezug
auf beides verweise ich auf die angefuhrte Abhandlung. Selbstverstandlich sind dic Temperaturen direct auf das Luftthermometer bezogen. Bei sammtlichen anzufiihrenilen Beobachtungeii
war die Anfangstemperatur des Calorimeters diesclbe wie die
Zimmertemperatur ; dies schien mir erfordrrlich zu sein, uin
eine Thaubildung auf dcm Calorimeter zu verliindern.
Um eine Verschiedenheit der Temperatur irincrhalb der
grossen Wassermasse des Bades zu vermeiden, war in demselbcn ein Ruhrer angebracht. Die hochste Temperatur, bis
zu welcher ich gehen konnte, war 1--2O miter dcm Siedepunkt ;
.
.
-..- -
1) Wiilliier, Wied. Ann. 1 . p. 3i3. 1577.
A. W. Velten.
32
tlenn wkhrend des Siedens war das Ausfliessen ein
SO unregelmsssiges, dass die Erreichung eiiies sicheren Resultates m i r
iiiclit nioglich schieu.
Die Corrcctionen E d t fkr die Encltemperatur des Calorimeters waren stets sehr klein, da der Xu5gleich je nach t1c.r
Tenipel.aturdifl'crenz in 10 hi\ hiich.tciis 30 Sec. iiarli dcm
Ausfliesseii stnttgefunclcn liatte.
I n den folgendeii BccJbachtungsresultateii bczeichnct zc den
wasserwerth des Calorimctcrs mit Zuhehiir, T die Trmperatur
cles licissen Wasers, rY die Aufangstcmpcratur uiid t die
corrigirte Endtemperatur dcs Calorimeters; p das Gewicht cles
heisscn und Y ~ R Sdes kalteii Waswrs. Der Wertli c giebt
das Verhaltiiiss der mittlercii syecifischen Wiiirme zwisclmi '2
wid t x u der,jeiiigen zwischen t uiid N ; cr ist gegeben tlurch
die Eormel:
B e o b a c h t 11 n g e n ii b c r d i e s p c c ifis c h e W ii r m c
dcs W a s s r r s .
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A. W. Velten.
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2. C o n t r o l v e r s u c h e f u r d i e S i e d e t e m p e r a t u r .
S h m t l i c h e Versuche, bei denen die obere Temperstur nahe
)
einen Werth kleiner
dem Siedepunkt war, gaben als c ( T,t/c(t,9.)
als die Einheit, im Widerspruch mit B e g n a u l t , R o w l a n d
und B a u m g a r t n e r . Nun hielt ich die Moglichkeit nicht fiir
ausgeschlossen, dass das heisse Wasser selbst auf dem kurzen
Wege vom Ausflussrohr des Bades bis ins Calorimeter Rich
3*
36
A. W. Velten.
durch die Dampfbildung an der Oberflache merklich abkiihleii
konne; um deshalb zu entscheiden, ob dieser Einfluss merklicli
sei, schlug ich folgenden Weg ein. Ich fullte eine weite cylindrische Glasrohre, die unten zugeschmolzen, oben in eine diinne
Rohre ausgezogen war, mit reinem luftfreien Wasser ; darauf
wurde die Rohre zugeschmolzen. Dicser Kijrper gestattete mir,
indem gleichzeitig die specifisclie W Brme der aiigewandten G l a sorte bestimmt wurde, die Feststellung dcr specifisclien Warme
des Wassers niit Vermeidung des etwaigen Einflusses der Verdampfung.
Zur Erhitzung dieses Korpers benutzte ich eine eigens zu
diesem Zwecke angefertigte Eri\.ftrmungsflasche. Dieselbe war
aus Messingblech und hatte die Form eiiies Mineralwasserkruges, nur setzte sicli der Hals als cylindrisches Rohr in das
Innere desselben fort; das untere geschlossene Ende dieses
Rohres stand vom Boden ebeiisoweit ab, wie die Waridung des
Rohres von der Seitenwand. Der Zwisclicnrauin z\yischen cliesen
beiden Wandungen wurde niit Wasser gefullt und dann zugeWhet; der zu erwarmende Korper befand sicli ini innern Rohre.
Diese ganze Erwiiriuuiigsflasche wurde in den fur die Kugcl
des Luftthermometers bestimmten Siedeapparat gebracht uncl
durch einen passenden Kork in ileinselben befestigt. Durch
die im Siedeapparat entwiclielteii DBinpfe wurde also zuniichst
das zwischen beiden Wandungen der Flasclie befindliche Wasser
erwarmt uiid sodann der iimere Rauni derselben. Nach der
Erwkmung nahm icli die Flasclie lieraus und liess nach Entfernung des Korkes deli Inhalt des Rohres in das Calorimeter
fallen. WBhrend dieses Vorganges schutzte die zwisclien beiden
Wandungen befindliche Wassermasse das iniiere Rohr vollstandig vor jeder Warineabgabe nach ausseii.
Durch eine Durchbohrung des Korkes, welcher die innere
Rohre verschloss, war ein Tliernioiucter hindurch gesteckt, um
die Temperatur im Innern mit derjenigen der Dampfe vergleichen zu konnen. Hierbei fand sich nun, dass der Korkverschluss, wenngleich der Kork sehr fest aufsass und auch
gegeri das Thermometer fest anscliloss, nicht hinreichte, urn in
dem Rohre, wenigstens in dem oberen Theile desselben, die
Temperatur der Diimpfe zu erhalten. Deshalb brachte icli,
A. W. Velten.
37
nachdem die Flasche im Siedeapparat befestigt war, iiber derselben noch eine mehrere Centimeter dicke Verpackung von
Watte, Werg u. dergl. an, die durch Drahte fest aufgebunden
wurde. Auch selbst dann war nicht immer die innere Temperatur derjenigen der Dampfe gleich. Die allgemeine Regel
aber, nach welcher das Thermometer mit dem zu erwiirmenden
Korper in Beriihrung zu bringen ist, konnte liier nicht befolgt
werden, sondern es musste stets ein Spielraum zwischen dem
Thermometer und dern Glaskorper bleiben. Denn sonst drohte
dem Thermometer jedesmal heim Verschliessen der Flasche
durch den Kork die Gefahr, zertriimmert zu werden; derselben
Gefahr war es ausgesetzt bei einem Verschieben des Thermometers n a c h dem Verschliessen, da man nicht in das Innere
hineinsehen und das Thermometer bei dem festen Verschluss
des Ganzen nicht ohne starke Anstrengung rerschieben konnte.
Ich glaube, diese Einzelheiten hervorheben zu miissen, da
man aus itrnen ersieht., welche Schwierigkeiten sich der genauen Bestimmung der Temperatur des zu erwarmenden
Korpers entgegenstellen ; durch sie erhalt auch der Einmand
seine Bestatigung, den P a p e gegen die Versuche von R e g n a u l t erhob, dass bei dem Verschlusse des Regnault’schen
Erhitzungsapparates die Temperatur des in Dampfen zu erwarmenden Korpers wegen des Hereinfallens der kalten Luft
diejenige der Diimpfe nicht erreicht habe, somit die von R e g n a u l t bestimmten specifischen Warmen meist zli klein ausgefallen seien.
Bei den hier anzufuhrenden Versuchen bleibt es also
zweifelhaft, ob das zu erwarmonde in der Glasrohre eingeschmolzene Wasser die Temperatur der Diimpfe, oder die durch
das innere Thermometer angezeigte Temperatur des inneren
Raumes hatte; je naclidem man nun die erstere oder die letztere
fiir dasselbe nimmt, erhalt man fur die specifische Warme zwei
verschiedene Werthe, von denen aller Wahrscheinlichkeit nach
der eine zu gross, der andere zu klein sein wird; fur deu vorliegenden Zweck geniigte es aher, diese beiden Grenzen zu
kennen.
Was die zur Erwarmung nothige Zeit betrifft, so gilt ganz
dasselbe wie von den spater zu besprechenden Versuchen mit
A. W. Velten.
38
dem Eiscalorimeter; auch war hier sowohl, wie bei jenen, eine
sehr starke Dampfentwicklung nothig und infolge dessen ein
bestiindiges Speisen des Siedeapparates durch Zufinss siedenden Wassers.
Die Ergebnisse der Versuche befinden sich in der folgenden Tabelle; in der ersten Columne ist die mittelst des Barometers bestimmte Siedetemperatur verzeichnet, in der zweiten
die Temperatur T,welche das inncre Thermometer zeigte.
GI a s r ijhr e mi t e i n g c s c h m o l z en e m Was s e r.
Substanz: Wasser 25,615 g, Glas 9,875 g.
I
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I
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299,88 24,66 1 4 2 0
6,57
326,03 21,54 ' 15,0!l
6,22
332,91 24,Ol 18,13
6,64
326,62 20,02 1 13,68
6,88
319,47 19,12 12,81
6,77
325,86 20,72 14,30
Mittel 21,96 15,64
_
..
-.-
1 unter
1
I
,
~
I
I
'
VorTCunter Vorder
ausa der
Sledetemp. beob.Teipp,
__
8088.
I
25,2331
25,4776
25,4108
25,4101
25,1793
25,5211
25,9373
!I
'
25,2309
23,4963
25,1283
25,4353
25,2234
25,5211
25,9728
--
25,1528
woraua c = 0,9937
25,4754
0,9945
S p e c i f i s c h e W a y m e d e s Glases.
Gewicht des angewaudten Glases 20,126 g.
1- 4
iiede.emp.
I
Pfw
t
~ _
309,71
324,25
297,47
324,54
324,38
_ _
15,82
19,43
19,30
19,58
19,33
+zAi1I Sledetemp
nach
,
_-~
14,67 ' 1,lO
0,99
18,45
1,11
18,25
1,Ol
lti,59
1,OO
18,31
4,0726
, 4,0106
I 4,1095
4,0913
4,0336
~Mittel 4,0635
woraus die specifieche Wiirme des Glasea c = 0,2019
99,47
99,47
99,65
99,7 '
99,75
99,4
99,55
99,4
99,65
99,5
,
PC
I
I
nach beob.
Temp
_ _
4,0761
4,0066
4,1225
4,0939
4,0461
_ ..
4,0690
0,20'22
Zur Berechnung yon c wurde von der Gesammtwkmemenge, die der ins Calorimeter eingetauchte Korpcr bis zur
Abkiihlung auf t o abgab,
w = (P+ fL!)(t+ 2 " d t -
I?),
A. W. Vdten.
39
diejenige WIrmemenge subtrahirt, die das angewandte Qlas,
9,875 g, bei der Abkiihlung von T bis t fiir sich abgiebt; au8
dem Reste, welcher = p c ( T - t) ist, wurde der sich aus jedem
Versnch ergebende Werth yon p c berechnet und aus dem Mittel
dieser Werthe, da p stets dasselbe, 25,615 g, war, endlich der
Werth von:
Mittl. spec. Wbme -zw. T u. t
C =
Mittl. spec. Wiirrne m. t u . 3 '
Es ergibt sich also auch bei diesen Versuchen ein Werth,
der kleiner ist als die Einheit und nicht wesentlich verschieden
von dem nach der ersten Methode gefundenen.
Die etwas grosseren Abweichungen der Versuche von einander erklaren sich zum Theil daraus, dass die Anfangstemperat.ur des Calorimeters bei den einzelnen Versuchen um mehrere
Grade verschieden war; ubcrhaupt aber ist diese Methode
wegen des langsameren Temperaturausgleiches innerhalb des
Calorimeters nicht derselben Genauigkeit fahig wie die erstere.
Meine Versuche stimmen also sammtlich darin tiberein,
dass die mittlere specifische Warme zwiachen 25 und looo
kleiner ist, als diejenige zwischen den Temperaturen 8-27O.
3. V e r g l e i c h u n g d e r R e s u l t a t e d e r v e r s c h i e d e n e n
B e o b a c h t e r . - Urn die verschiedenen Resultate unter einander vergleichbar zu machen, ist zunachst nothig, von den
gefundenen Werthen :
c = Mittl. spec. Wtirme zw. T u. t
Mittl. spec. Wgirme zw. t u. 8 '
ubcrzugehen zu der fur die Erwarmung eines Grammes Was&
von to zu To erforderlichen Warmemenge, und diese nach einer
festen Einheit auszudriicken.
Bezeichnet WT diese Warmemenge, so ist:
1
Mittl. ~spec.
zw. t u. T_ _ Wlrme
_
Mittl. spec. Wtirme zw. t 11. 4
~
~
-
~.
Tvt'
2'- ~
t
-J-.
t--8
oder :
v;'
A. W. Velten.
40
A19 feste Einheit werde ich vorlaufig. da R o w 1and's Untersuchungen') in dieser ausgedruckt sind, die Qrosse des mechanischen WPrmeaquivalentes zu Baltimore nrhmen,
Urn aus den verschiedenen Beobachtungen denselben Werth
WT zu erhalten, war es unvermeidlich, clas Internal1 t bis 7".
desRen mittlere specifische Warme bestimmt war. um eine kleine
Grosse zii erweitern oder zu verengern; es kann dadurch immerhin ein mehr oder weniger bedeutender Felller entstehen.
Zunachst handelte es sicli darum , zu untersuchen, welche
der yerschiedenen Beobachtungen miteinander ubereinstimmen,
oder wie gross die Abweichungen derselben sind.
Direct vergleichbar sind einige nach der Mischungsmethode
erhaltene Resultate mit denjenigen Rowland's uber das mechanischo Warmeaquivalent. Setzt man die in der Tabelle ,,Final
results" bei R o w l a n d gegebencn Werthe ein, so erhalt man
folgende Vergleicliung:
~
-~
.
~.-.
Mech.
Iischuiigs- Beobachter Wlirmemethodc
liquiv
Uiffcreiiz
__-
-____
0,7986
Rowl. 8.
0,8036
--0,0050
- 0,6
9.
1,1423
-0,004i
- 0,4
2,140
+0,015
+0,7
+ 1,o
1,1376
2,1553
1,
v. Mi. I.*)
'
in Proc.
__
_~
-___
___
2,1412
7,
11.
2,120
1,7915
,) 111.
1,773
+0,021
+0,018
2,1519
ye. I.
2,170
-0,018
- 0,9
3,3537
>, 11.
3,359
- 0,005
-0,2
1,2626
,,
111.
1.26 I
1,6335
,,
IV.
'
1,6333
+ 0,0016
+ 0,0002
+1,0
+0,1
0
I ) H o w l a n d , Proc. of the Amer. A d . 1879.
2) Wiillncr, Ueber die spec. Warme des Wxsscrs, W i e d . Ann.
10. p. 289. 1880.
A. W. L'elten.
41
Die Vergleichung der Beobachtungen nach der Mischungsmethode mit denjenigen von R o w l a n d uber das inechanische
Wrirmeaquivalent gibt also folgendes Resultat :
1. Meine Reihen 11,.111 und IV stimmen fast vollkommen mit denselben; 2. die Beobachtungen Rowland's geben
Abweichungen von rund einem halben Procent; 3. meine
Reihe I eine Abweichsng von fast 1 Proc. nach derselben
Seite; 4. die von Y. M u n c h h a u s e n Abweichungen bis zu
1 Proc. nach der entgegengesetzten Scite.
Es weichen also die rersehiedenen B2obachtungen bis zu
2 Proc. voneinander ab; somit bleibt bei dieser Methode und
dieser Art der Vergleichung eine Unsicherheit von mehr a18
einem Procent bestehen.
Diese Abweicliungen sind aber von wesentlichem Einfluss
bei der Entscheidung darliber, ob die specifische Warme wachst
oder abnimmt.
Meine Reihen I und I V liefern:
c(41,05 bis 18,4i)
__
c(18,47 bis 7,38)
c--(42,9
- 0,0863
bis
18,57)
-~
c(18,57 bis 4,74)
= 0,9943,
welche Gleichungen darauf hinweisen, dass die mittlere spec.
Warme zwischen 4,74 und 7,38" bedeutend kleiner ist, als die
zwischen 7,38 und 18,41°.
Ebenso liefern die Reihen V und VI:
c (93,6 bis 24,2'2)
=
c (24,22 bis 8,241
0,9873
c (93 bis 23,60)
~-- - 0,9837,
c (23,60 bis 11,T8) -
woraus wiederum folgt, dass die mittlere specifische Warme
zwischen 8,24 und 11,78" kleiner sein muss, als diejenige
zwischen 11,78 und 24O.
Meinc Beobachtungen geben also fur die mittlcre specifische Warme zwischen 4,7 und 7,5O oinen bedeutend kleineren
Werth als zwischen 7:5 und 18,5O; fur diejcnige zwischen 8
und 12O ebenfalls einen kleineren als zwischen 12 und 24O; es
folgt aus jhnen eiii starkes WachSen von 4,75O an bis wenigstens
zu 120.
42
A. W. Velten.
Ein sehr starkes Wachsen bis iiber 12O hinaus fand auch
H i r n ’ ) , wenn auch die Bemerkung von Rowland, dass die
Versuche nach der Metliode von H i r n nicht ohne grosse
Fehler ausftihrbar sind, ihre volle Berechtigung hat.
Auf Grund zahlreicher mit grosser Sorgfalt nech der
Mischungsmethode angestellter Versuche zwischen den Temperaturen 0 und 30° giebt G e r o s a 2 ) fur die Aenderung der
specifischen W l r m e des Wassers zwischen 5,5 und 24O folgende
Formel, die sich von derjenigen von J a m i n und A m a u r y
nur durch den Coefficienten von t2 unterscheidet:
I
f-Q
= 1 + 0,0011 t
dt
+ 0,000006t 2 ,
Nach dieser Formel wird:
c____
(8 bis 18)
c (6 bis 8)
-- 1,0073.
Djese Werthe sind aufs Quecksilberthermometer bezogen,
reducirt man sie nach den Angaben von G r u n m a c h 3 ) auf
das Luftthermometer, so wird der erste Werth:
c (12 bis 24)
-
c (8 bis 12)
=
1,0068.
Auch nach R e g n a u l t findet ein Wachsen der specifischen
Warme von 5- 25O ungcfahr parallel der Volumenanderung stat.t.
Dagegen scheinen die Beobachtungen von P f a u n d l e r
uncl P l a t t e r auf eine Abnahine von 8 O an hinzudeuten, wahrencl
R o w l a n d durch die Untersuchungen iiber das inechanisclie
Warmeaquivalent eine bestanclige Abnahme findet.
Als das Wahrscheinlichste ergibt sich schliesslich ein
Wachsen von 5O an bis iiber 12O hinaus, wenn auch aus den
hier angefiihrten Beobachtungen die Grosse der Zunahnie sich
nicht zahlenmassig feststellen lasst.
Fiir die Temperaturen zwischen 25O etwa und 40° ergibt
1) H i r n , Compt. rend. 70. p. 592 u. 831. 1870.
2) G e r o s a , Atti della R. Accademia dei Lincei,
p. 75. 1881.
(3.)
10.
3) G r u n m a c h , Metronomische Mittheilungen der Normal-AichungsCommission.
A. W. VeZten.
43
sich ubereinstimmend aus den Beobachtungen von R o w l a n d
und den meinigen eine Abnahme der specifischen Warme; nur
v. M i i n c h h s u a e n find& ein Wachsen.
Far die Temperaturen zwischen 40 und 70° liegen die
Beobachtungen v. M u n c h h a u s e n ' s und die meinigen vor; um
dieselben zu vergleichen, muss von einer Veranderlichkeit der
specifischen Wiirme innerhalb des Temperaturintervalles von
16-27O
abgesehen werden, welches die Temperatnren des
Calorimeters enth&lt.
Die Zusammenstellung ergibt:
~_
_______
I
T
Beobachter
-__
42,3
42
43727
44,8
50,2
54,02
56,8
I
Reihe
v. Miinchh.
Velten
1
1
;i:i5 7I
1
1
1
Vehn
1
,l
1,
I.
11.
111.
XV.
~
v. Minchli.
Velten
v. Munchb.
Mittl. spec. WXrme
' EW. 260 n. Tausgedr.
I nach der ewischen
16
1
I1 : '
61,53
75,s
76,7
1
X.
IV.
XIII.
1
:
1
"*
I
1,0058
1
1
1.0076
1,0077
0.9939
j
,
v. 1
VIII.
XI.
XII.
u. 27O etwa
!
1
1,0048
1,0084
1,0060
1,0091
1,0080
1,0004
1,0046
1,0047
Hier weichen nur die Beobachtungen zwischen 42 und 45O
bis zu mehr als einem Procent voneinander ab; die ubrigen
Abweichungen fur naheliegende Temperaturen sind kleiner als
ein halbes Procent.
Es liefern also zwischen 50 und 80° meiiie Beobachtungen
nahezu dieselben Werthe, wie die v. M u n c h h a u s e n ' s ; es ergibt sich also aus Uebereinstimmung beider Beobachter, dass
iiber 40° hinaus ein Wachsen der specifischen Warme stattfindet. Bus der Reihe XV ist:
(45
26) - 0,994 ;
c (26 bis 18) -
setzt man ferner, wie am X und XI11 annahernd sich ergibt:
A. W. Velten.
44
SO
wird :
Berechnet man aber diesen niimlichen Werth nach der
von J a m i n und A m a u r y gegebenen Formel, so erhalt man:
es lassen sich also, wenn man sich erlaubt, iron der Verschiedenheit des Ganges abzusehen und nur diese Zahlen zu betrachten,
fur diese drei Temperaturen meine Beobachtungen nahezu
durch die Pormel von J a m i n und A m a u r y darstellen; etwas
weniger gut auch der aus XI und XI1 abgeleitete Werth:
2,679 Jamin u. Amaiury.
Wie schop hervorgehoben ivurde, liefern meine sammtlichen Beobachtungen fur die mittlere specifische Warme des
Wassers zwischen 25 und 100') Wertlie, die kleinrr sind als diejenige zwischen 16 und 25". Diese Beobaclitungen waren:
c(97,4 bis 26,80)
IX. Reihe c(26,80bis,i6j
=
0,9924
ferner nach den Versuchen mit dem in Glas eingesclilossenen
r(99,6 bis 21,9Gl
0,9941 ,
Wasser:
F2T9mTl5,Gij=
indem ich das Blittel aus den beiden Grenzwerthen nehme.
Die anderen dariiber vorliegenden Beobaclituiigen sind :
1. R e g n a u l t l) :
c (9776 bis 14,111 =
1,00709
c (14,9 bis 8)
~- lGY4)
ri9s,1
.r (16,4 his E l
1,00890;
2. B a u m g- a r t n e r 3 ) :
c (9S,l(i bis 14,51)
2. Reilie c (14,31
--= 1,0183
bisl;36)
~~
1) Regnanlt, Ann. de chim. et de phys. (2.) 73. p. 35. 1840.
2) Baumgartner, Wied. Ann. 8. p. G48. 1879.
A. W. Velteri.
45
Benutzt man wieder die Rowland'schen Werthe fir das
mechanische Warmeaquivalent zur Berechnung der Grosse
W249y,so ergibt sich in R o w l a n d ' s Einheiteii:
)
}
Mittel
31,908
1. W249M'=
31,940,
= 31,972
2. WZ4"
= 32,410
,, B a u r n g a r t n e r : 2. Rcilie W2198
32,203,
3. 9 ,
= 31,996
,, Rowland:
W2498= 31,600 31,600,
,, Velten:
IX. Reihe W2499= 31,320
XIV. ,,
= 31,192 31,311,
Versuche mit der Glasrohre
= 31,420
es bliebe also zwischen den Beobachtungen von R e g n a u l t
und den nieinigen ein Untersclied von mehr als 2 Proc.
Wenn aber, wie dies oben als wahrscheinlich dargelegt
wurde, von 6O bis iiber 120 hinaus ein Wachsen der specifischen
Wilrme stattfindet, so rnussin deni Werthe c(98 bis 15)/c(8 bis 15)
der Zahler mindestens gleich, wo nicht grasser, der Nenner aber
wesentlich kleiner sein, als in dem Werthe c (98bis27)/ c(27 bis 17),
also muss der erste Quotient grosser ausfdlen.
Esdiirften also auch hier, wenn vonB a u m g a r t n e r abgesehen
wird, keine Unterschiede zuruckbleibeii, die ein Proc. iibersteigen.
Ueber 100O hinaus liegen blos die Beobachtungen von
R e g n a u l t l ) vor; diese geben aber Anlass zu ernsten Bedenken.
Als mittlere specifische Warme zwischen T und t wird uberall
ein Werth gegeben, der grosser ist als Eins, walu-end eine Berechnung dieser Werthe nach den Beobachtungsdaten zum
Theil ganz andere Zahlen ergibt. Diese sind mit den R e g n a u l t ' schen in folgender Tabelle zusammengestellt ; es bezeichnet P das Gewicht des kalten Wassers im Calorimeter,
p das Gewicht des warmen Wassers und T dessen Temperatur
nach dem Luftthermometer, to und t, die Anfangs- und Endtemperatur des Calorimeters, ( t l steht in den MBmoires als
temperature i n i t i a l e ) . Ah mittlere specifische Wlirme des
Wassers zwichen t, und T gibt c, die in den Mkmoires de
1'Academie verzeichneten Werthe, c b die nach don Beobachtungsdaten berechneten.
nach R e g n a u l t :
I
1) Regnault, MBrnoires de YAcad. des sciences 41. p. 729. 1847.
A. W. Velten.
--
P
Kr
ca
-- -~
I3
1
2
3
4
5
6
7
9
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
'b
__-
99626,6
99656,O
99614,4
99672,6
99692,7
99664,s
99657,6
99642,3
99618,3
99583,6
99640,7
99638,6
99635,8
99626,O
99568,4
99628,6
99628,6
99658,6
99631,6
99635,7
99641,6
99650,l
99642,6
99635,O
9 96 52,2
99626,4
99662,5
99643,6
99742,6
99686,2
99689,E
99696,6
99676,O
99786,3
99774,8
99784,8
99687,4
99646,6
99710,8
99713,O
B
1 .107,70°
I
'
1
10059,8
10035,6
10187,O
>0057,4 I
10038,3
10064,8
10075,9
9995,9
9999,6
10039,6
10180,O
10182,O
10192,O
9973,O
10036,4
9966,4
9979,6
9959,4
9957,8
9949,l
9929,6
9886,5
9904,4
9928,2
9897,8
9912,2
10150,O
9886,6
10011,o
9931,2
9925,2
9915,6
9947,G
10125,O
10102,o
10105,O
10152,O
10182,O
10160,O
10107,O
~
11,70° 20,50" 8,8234O 1,00184 1,0021
8,8271 1,00440 1,0044
107,90 11,81 20,63
8,7917 1,00527 0,9926
l07,79 12,39 21,18
1.00476 1,0048
437
109,38
8,27
1,00837 1,0084
109,25
17,81 ' 9,2979 1,00687 1,0069
a,5i
109,25
9,3143 1,00659 1,0066
li,73
8,42
109,25
8,8929 1,00540 1,0052
22,61
110,80 13,72
8,9524 1,00489 1,0050
111,51 13,82 22,77
9,180i 1,00552 1,0050
113,86 14,07 23,25
9,5707 1,00791 0,9906
116,60 12,45 "$3
9,6090 1,00741 0,9905
116,91 12,37 21,99
9,7401 1,00599 0,9868
118,54 12,71 22,05
9,7479 1,00499 1,0053
23,53
120,39 13,Sl
9,8343 1,00443 1,0046
120,84 13,93 23,74
9,8947 1,00681 1,0074
121,86 13,78 23,67
128,91 12,85 23,46 10,6295 1,00631 1,0064
130,40 12,74 23,15 10,75YO 1,00568 1,0065
137,16 13,12 24,48 11,3549 1,00738 1,OOSl
137,27 13,13 24,49 11,3653
138,27 13,11 24,52 11,4232
153,68 13,79 26,50 12,7137
154,80 12,96 25,89 12,9265
155,61 13,OO 25,Y.i 13,0049
l56,82 13,16 26,23 13,0793 1,00925 1,0094
158,82 13,17
26,45 13,2785 1,00780 1,0082
159,19 12,84 26,14 13,3195 1,00699 0,9830
160,34 13,18 26,58 13,4007 1,00952 1,0097
160,61 12,71 26,07 13,3714 1,01053 ' 0,9902
172,66
s,73 23,69 14,9830 1.00923 1,0096
8,93 23,93 14,9992 1,01201 1,0123
172,75
9,Od
172,71
24,Ol 14,9725
9,12
172,66
24,13 15,0098
179,23 13,OO 28,03 15,0311
183,56 12,86 28,19 15,3348 1,01430 0,9748
186,OO 12,96 28,51 15,5490 1,01499 0,9749
186,65 12,96 28,74 15,7661
186,89 12,99 28,82 15,8352
187,75 i3,5a
29,33 15,7505
190,36 13,46 29,43 15,9842
A. W. Velten.
47
Diese Verschiedenheit der Zahlen konnte ich mir nicht
durch Druckfehler erkllren; es wurde Seitens des Hrn. Prof.
W u l l n c r wegen dieses Umstandes eine Anfragc an die Bcademie
gerichtet, diese scheint aber keine Aufldkung geben zu konnen.
Sind die von mir berechneten Zahleii die richtigen, so
lasst sich aus R e g n a u l t ' s Versuchen ein Wachsen der specifimhen W k m e des Wassers nicht folgern, sondern nur, wenigstens gegen die hoheren Temperaturen hin - die letzten sieben
Zahlen sind fast sammtlich um mehr als 2 Proc. kleiner d s
die Einheit - eine Abnahme derselben.
4. G e s a m m t e r g e b n i s s d e r B e o b a c h t u n g e n n a c h d e r
Mischungsmethode. - Das Gesammtergebniss uber den
Gang der specifischen Warme des Wassers zwischen 5 und 190°
wiirde sich also folgendermassen gestalten :
1. Von 5 bis uber 12O hinaus ein Wachsen; von 26-40O
eine Abnahme, also zwischen 12 und 26O ein Maximum.
2. Von 40-70° eine Zunahme; also in der Nahe von 40°
ein Minimum.
3. Ueber looo hinaus eine Abnahme, also in der Nahe
von 100" ein Maximum.
Obgleich der Versuch, die Beobachtungen der verschiedenen
Beobachter durch eine Interpolationsformel darwstellen, keinen
besonderen Erfolg zu versprechen schien, entschloss ich mich
doch nach Vollendung meiner ersten acht Reihen denselben
zu machen. Ich setzte zu diesem Zweck nach der gebrauchlichen Weise die wahre specifische W k m e bei 10:
k t = 1 +czt+/9t?+yt3,
woraaas die mittlere specifische Warme zwischen t und T:
c ! r , t = 1 + % ( T + t ) f, ( l n f T t + P ) + ~ ( T L + t S ) ( T + t ) ,
,'
+
und benutzte zur Bestimmung der Constanten a, p, y folgende
Beobachtungen :
1. Die von v. Miinchhausen.
2. Die oben angefuhrte von R o w 1a n d bei Siedetemperatur.
3. Die von R e g n a u l t , wie sie sich durch Berechnung
aus den Beobachtungsdaten ergeben, indem ich dieselbeii zu
sechs Mittelwerthen von drei bis acht Beobachtungen zusammenzog.
A. W. Velten.
48
4. Meine ersten acht Reiheii.
Ich fand:
2
-53 = + 0,000 007 932 7 ,
= - 0,000 731 275 6 ,
;
=
- 0,000 000 02ti 79,
und nach dieser Pormel wird die Zusammenstellung einiger
berechneter Werthe mit den beobachtcten :
. ...
.-
c
I
27
20
94
27
too
28
29
19
7
1s
18
I
41
27
18
l3
I
42
64
186
1
0,9963
0,9952
~
iT bin ti
I,
O.Ofi99
0,9995
0.9981
0,983;
'
i
1,0058
v. Miinchh.
1,0080
0,9863
Velten.
0,9945
1,OUZ-i
0,9777
71
11
Rowland.
Regnault.
Dicse Formel gibt fur kt cin Minimum bei 43,s" und eiii
Maximum bei 104,5O. Ton 0-43,5O wurcle nach der Forinel
eiiie bestindige Abnahme folgen, wie dicselbe d u c h R o w l a n d ' s
Beobachtungen thatsaclilich gegeben wird. Indessen spricht
dieser Umstand keineswegs fur die genaue Richtigkeit der Beobachtnngen Rowlancl's, sonclem hat seinen Gruiid darin,
class die Gleichung, aus welcher die Tempcraturen des Xaximums
und Minimums berechnet wcrden, nur voni zweiten Grade ist.
Sollte durch die Formel anch das Naximum zwischen 12 und
260, sowie die zwischen 0 und 5') aller Walirscheinlichkeit nach
vorhandenea Maxima oder Minima dargestellt werdcn - wahrscheinlich sind solche , denn daranf cleuten die Beobachtungen
von P f a u n d l e r und P l a t t e r I), ferner die von G e r o s a , und
auch R e g n a u l t 2, hat Andeutnngen eines solchen gefunden -,
so musste die Poriiiel melir Glicder enthalten.
Es schien snir nach dcm Vorhergehendeii zwar der Gang
der specifischen Warme des Wassers wenigstens von 5-1 90°
hinreichend festgestellt, iiicht aber die genaue Grosse derselben
1) P f a u n d l e r m d P l a t t e r , l'ogg. Ann. 141. p. 537. 1870.
2) Regnault, Compt. rend. 70. p. 665. 1870.
A. W: Vdten.
19
fur die einzelnen Temperaturen. Die grosse Wichtigkeit aber,
die die Kenntniss der letzteren fur alle Theile der Warmelehre hat, yerlangte eine weitere Untersuchung nach ciner
anderen Methode. Denn nach der Mischungsmethode bleiben,
wie die Vergleichung gezeigt hat, zwischen den verschiedenen
Beobachtern immer Abweichungen bis zu einem Procent bestehen; nach ihr scheinen also genauere Resultate nicht erreichbar zu sein. Deshalb entschloss ich mich, die ganze
Untersuchung noch einmal nach der Methode des Eisschmelzens
vorzunehmen, zumal diese den Vorzug hat, alle Warmemengen
durch sichere invariable Einheiten ausgcdruckt zu liefern.
11. Die Versuche m i t Clem Eiscalorimeter.
1. D i e a n g e w a n d t e Substnnz. - Das zu den Versuchen benutzte Wasser war eingeschlossen in einem Platintiegel voii cylindrischer Gestalt, der sich oben in eine diinne
Rohre fortsetzte. Nachdem der Tiegel gefullt war, wurde das
obere Ende der Rohre zugelothet - eine Aufgabe, die von
dem Mechaniker des hiesigen physikalischen Cabinets, Hrn.
F e l d h a u s e n , mit Leichtigkeit gelobt murde. Die Controle
dafur, class der Tiegel dicht sei, ergab eine zweite Wagung
nach zweistundigem starkem Erhitzen in Siedetemperatur ; die
Controle wurde nach jeder Versuchsreihe wiederholt.
Der erste Tiegel enthielt 5,845 g Wasser; das Platin mit
Loth wog 3,299 g. Das Platin an den Seitenwanden war so
diinn, dass schori durch die Abkiihlung im Calorimeter, wenn
der Tiegel aus hoher Temperatur in dasselbe kam, die Seitenwande nach innen gedrlickt wurden. Dieser Tiegel wurde,
nachclem er ein Vierteljahr gedient hatte, undiclit ; zwar betrug
die Gewichtszunahme nur 2 mg, indessen liielt ich es fur besser,
die ganze letzte Reihe der Beobachtungen zu verwerfen. An
seiner Stelle ivurde sodann ein zweiter Tiegel aus etwas
starkerem Platin angefertigt ; derselhe enthielt 5,667 g Wasser ;
das Platin nebst Loth wog 5,239 g; er hielt dicht bis zum
Schlusse sammtlicher Versuche und zeigte nur diejenige Gewichtsabnahme, die der iiusseren Abnutzung des Platins entspiicht; die Gewichte waren (silmmtlich uncorrigirt):
Aun. d. Php. U. Chem.
N. F. XXI.
4
A. W, V e h .
50
1882 Januar
23.
Febriiar 2.
,,
20.
10,9002 g
,,
10,8996 ,,
10,8997
I
i
1883 Februar 11.
Mar2
9
10,8986 g
3.
10,8959
14.
10,8984
).
..
Zur Bestimmung der specifischen Warnie des Platins wurde
in den ersteii Tiegel, nachdem der obere Theil entfernt war,
ein dickes Stuck Platin hineingesteckt ; das Gesammtgewicht
des Platins betrug 14,491 g. Die Erwarmung geschah in derselben Weise wie bei den anderen Versuchen.
2. D i e E r w a r m u n g u n d B e s t i m m u n g d e r T e m p e r a t u r . - Der Apparat, welcher den Tiegel zum Zwecke der
Erwarmung aufnahm, war ahnlich dem zur Erwarniung der
Glasrijhre mit eingeschmolzenem Wasser gebrauchten ; indessen
konnte derselbe wegen der kleineren Verhiiltnisse aus Glas
hergestellt werden; er bestand also ails einer Glasrohre: die
an den Seiten und unten von einem Wassermantel uingeben
war. Das Ende der Rohre wurde durch einen festeingepassten
Kork verscldossen, welcher durchbohrt war zum Durclilassen
eines Thermometers. Dieser Apparat wurde zu den Versuchen
mit Siedetemperatur in den Siedeapparat gesetzt und durch
einen passenden Kork in demselben gehalten; bei den auderen
Versuchen hing er in einem grossen, etwa 36 1 fassenden
Wasserbade, gehalten durch das Thermometer, dessen obere
Rohre in einem Stativ eingeklemmt war. Die Eintauchung in
das Bad war derart, dass noch ein Theil des verschliessenden
Korkes unter die Oberflache des Wassers herunterragte. I n
dem Bade befand sich ein Ruhrer, der durch eine Dampfrnaschine bestandig bewegt wurde; das ConstaFthalten der
Temperatur geschah durch gehorig regulirte Gasbrenner, unter
Umstiinden auch mit Hulfe von envarmtem Wasser oder in
niederen Temperaturen von Eis.
ZunLchst trat auch bei dicsen Versuchen der Uebelstand
hervor, dass bei haheren Temperaturen die Temperatur in der
Rohre stets etwas unter derjenigen des Bades blieb, trotzdem
der Rork so fest anschloss, wie dies irgend moglicli war. Indessen gelang es hier durch eine nicht unbedeutende Menge
von Watte, die mittelst Kautschukpapier fest aufgepackt und
mit Driihten festgeschniirt m r d e , diesen Missstand ganz zu
beseitigen.
A. W; Velten.
51
Nachdem das Bad mit eingesetztem Erwarmungsapparat
die gewiinschte Temperatur erreicht hatte, hielt ich es noch
zwei Stunden lang constant; diese Zeit schien mir erforderlich,
da besondere zu diesem Zwecke angestellte Versuche zeigten,
dass selbst nach anderthalbstundigem E r w b n e n es mindestens
fraglich sei, ob das Wasser im Tiegel bis auf die. letzten
Hundertelgrade die Temperatur cles Bades angenommen. Ein
zweistiindiges Constanthalten indessen genugte vollshdig; i n
diesem Falle erhielt ich dieselben Resultate, mochte ich den
Tiegel kalt, oder mit Siedetemperatur in das Bad setzen; auch
wurde der Werth kein anderer, wenn ich statt zwei Stunden
drei Stunden lang das Bad constant hielt - Variationen, die
ich bei den ersten Versuchsreihcn bestandig anwandte.
Nach vollendeter Erwtirmung wurden die Drahte der Verpackung gelost, der Erwarmungsapparat herausgenommen und
in ein Tuch eingeschlagen, sodann zum Calorimeter gebracht.
die Verpackung und der Kork entfernt und das Hineinfallen
des Tiegels bewerkstelligt. Der ganze Vorgang vom Herausnehmen aus Clem Bade bis zum Einfallen des Tiegels nahm im
Durchschnitt 15-20 Sec. in Anspruch; wiihrend dieser Zeit
schiitzte das Wassef zwischen der inneren und ausseren Wandung
des Erwarmungsapparates die innere Rohre vollstandig vor
jeder Warmeabgabe. Besondere Proben, durch welche ich
inich davon uberzeugen wollte, zeigten, dass etwa anderthalb
Minuten vergingen, ehe das innere Thermometer die geriugste
Aenderung der Temperatur anzeigte.
Die Temperatur des Bades wurde direct durch das Luftthermometer bestimmt , dessen Kngel sich ebenfalls in dem
Bade befand; die Ablesung geschah durch ein Kathetometer.
Nullpunkt und Siedepunkt des Luftthermometers wurden d e
14 Tage neu bestimmt, sodass also insbesondere auch ein Eehler
in der Bestimmung des Nullpunktes ausgeschlossen ist. Zum
Nachweise, dass die Temperatur innerhalb des Bades constant
blieb, dienten zwei in 0,lo getheilte Normalthermometer; ausser
ihnen benutzte ich fur niedrige Temperaturen noch ein in 0,04O
getheiltes von -3 bis +29O gehendes und ein in 0,02" getheiltes von 14-28O.
Mit ihnen wurde nach dem Einfallen
des Tiegels in das Calorimeter das ins Innere des Erwarmungs4f
53
A. W . VeZten.
apparates reicbende Thermometer, dasselbe in 0,lo getheilte,
welches bei den Vefsuchen nach der Mischungsmethode die
Temperatur des heissen Wassers angab, verglichen, zur Prufung,
oh die Temperatur im Innern des Erwarmungsapparates derjenigen des Bades gleich war.
3. D i e B e h a n d l u n g d e s E i s c a l o r i m e t e r s u n d d i e
B e o b a c h t u n g m i t d em s e l b en. - Das zu den Beobachtungen
benutzte Eiscalorimeter war ein genau iiach den Vorschriften
von S c h u l l e r und W a r t h a construirtes Gewichtscalorinieter.
Zur Herstellung des inneren Eiskernes wurdc stets das Verfahren von B u ii s e n angewendet , jedoch erfolgte die Bildung
des Eiskernes auf zwei wesentlich verschiedene Arten. W a r
in dem Calorimeter kein Eis vorhanden, so erfolgte zunachst
eine sehr starke Ueberkaltung, bis plotzlich, in der von B u n s e n
beschriebenen Weise, im Calorimeter sich strnhlenformig von
der inneren Rohre ausschiessende Eisnadeln bildeten, dereii
Zwischenriiume sich dann allmahlich von der Riihre aus mit
Eis ausftillten. War hingegen in dem Calorimeter schon Eis
vorhnnden, indem man einen kleinen Rest des verbrauchten
Kernes zuriickliess, so bildete sich sofort an der Rbhre eine
kleine Schicht von Eis, die dann allmahlich' anwuchs. Nur in
Einem Falle erfolgte die letztere Bildung ohne ein Vorhandenwin von Eis.
Mit dieser Bildung des Eiskernes steht in euger Beziehung
die Grosse des beim fertigen Eiskerne bestandig vorhandenen
freiwilligen Weiterfrierens oder Abschmelzens. Sc h u l l e r nnd
W a r t h a haben durch Versuche gezeigt, dass der Druck von
Einfluss ist, den das Eis erleidet; von Einfluss ist ferner, wie
es auch N c e s e n praktisch erfuhr, eine Verunreinigung der
das Calorimeter umgebenden llIischung von Wnsser mit Eis.
Meine Erfahrungen zeigen , class die beiden Umstknde nicht
a11ei n die Ursache bilden ; denn utiter volliger Gleichheit beider
Verhaltnisse zeigten die clurch vorherige Ueberkaltung gebildeten Eiskerne ein bestandiges Weiterfrieren, die anderen
eine bestindige Abschmelzung. Die Grosse beider scheint eine
von der jedesmaligen Zusammensetzuiig des Apparates abhlingige
Grosse zu sein, die sich im Laufe der Zeit iiur wenig andert,
wie dies aus den folgenden Zahlen hervorgeht:
A. W. Velten.
1882
Jan. 31 bis Febr. 1
Febr. 1 ,,
,)
2
71
3 7,
11
4
1,
4 17
17
5
17
5 7,
ii
6
11
1,
91
7
,
Coir. fur 111
0,0088 g
76
0,0102
102
105
101
63
bestimrnt aus elnem
Zeitraume von rund
25h
191'
-
161'
19h
17''
und bei einem anderen Eiskern:
1881. Dec. 18 bis Dec. 19
77
19
79
11
1,
11
,,
91
19
20
I1
11
))
))
Dec. 20 bis 21
20
og
u
0
0
0,0056
34
32
18
19
24
5
9
31
22"
31'
1314
2"
13l'
2v 4
lh
1
21'1
3"
3b
17l'
49"
25
23
30
21
'14
'I2h
u.
8.
t.
und als Beispiel fur Abschmelzung :
1883. M i i z 27 bis 28
77
28 7, 29
11
29 11 30
11
30 7, 31
,,
M&n31
1
77
2
17
3
7)
April
77
9)
-0,0142 g
123
127
133
April 1
124
105
71
2
109
3
115
4
15h
22"
14''
15"
20"
lP
14"
1511 u.
8.
w.
Man ersieht zugleich, dass die stiindliche Correction hei
den verschiedenen Eiskernen eine sehr verschiedene Grosse hat ;
sie erreichte in einzelnen Fallen 18-22 mg. I n diesen Fiillen
ergeben sich also etwa 40-50 mg, um welche die beobachtete
durch das Schmelzen des Eises eingesaugte Quecksilbermenge
zu corrigiren ist; eine Correction, die bei Siedetemperatur, wo
etwa 9 g eingesaugt wurden, zwar erst 0,5 Proc. des Cramen
.i4
A. W. Velten.
ausmacht, dagegen bei Versuchen in cler Nahe voii 7" schon
6-43 Proc. Bei diesen Beobachtungen kanii also ein Fehler
in der Correction schon einen Einfluss auf das Resultat ausiiben. Mit aus diesem Grunde hielt ich es fur niitzlich, die
Beobachtungen fur eine bestiminte Temperatur nicht nacheinander anzustellen, sondern mogliclist auf verschiedene Eisk m i e zu vertheilen.
Der Zeitraum, in welchem die durch das Einfalleii des
Tiegels eiiigebrachte Warme vollstandig ZIW Eisschmelzung
vrrbraucht war, war verschieden. Bei eineiii ganz frischen
Eiskern geniigten drei Viertelstunden ; bei einem schon iiiehrfach benutzten konnten mitunter zwei Stunden erforderlich sein.
Zur Controle, ob alle Warme verbraucht sei, wechselte ich
voni Ablauf einer bestimmten Zeit an jede Viertelstunde die
Nipfchen , bis (lie Grosse der vorher bestimlriten Correction
wieder erreicht war. Anf Grund der mf diese Weise geiiiachten
Erfalirungen liess ich dann den Tiegel in der Regel zwei
Stunden und langer im Calorimeter, bevor ich die Napfchen
wechselte ; bei der Regelmassigkeit des freiwilligen Abschmelzens
ocler Nachfrierens konnte dies Verfaliren keinerlei Bedenkeii
in Hinsicht auf die Correction verursachen , wahrend es mir
die Sicherlieit gab, dais alle Warme zum Schmelzen verbraucht war.
Noch will ich bemerken, dass durch das Herausnehmen
des Tiegels, mochte es nun durch eine Zange geschehen. oder
nuch dem Vorgange von T h a n ' s durch ein Korbchen, jedesma1 eine messbare (d. h. einige Milligramm Quecksilber betragende) Aenclerung in den Verhaltnissen verursacht wurde ;
(2s durfte somit die Bestimmung der Correction nie in der
ersten Zeit nach dem Her:tusnehmen cles Tiegels vorgenominen
werden.
Das Gefass, welches das Calorimeter aufiiahm, war aus
Messing; da ich bei dew Fiillen desselben die moglichste Sorgfdt auf Reinheit des hineingebrachten Wassers verwendet hatte.
so war ein volles halbes J a h r kein schadlicher Einfluss zu bemerken; erst nach dieser Zeit wurde dieses Wasser durch
aiideres ersetzt.
55
A. W. VeZteii.
4. D i e E r g e b n i s s e deit B e o b a c h t u n g e n .
a) D i e s p e c i f i s c h e Wliriiie des P l a t i n s .
Gewicht cles angewandten Platins 14,491 g.
-_.
Temperat. Eingesaugtes Queck[lea
ailber corr.
rrwarmten I
platins 1 i m ganzeii fiir 10
____
__ - ____
_ ____ _ _ _ _ _-
.-
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
40,2
40.93
41,12
41,43
41,59
41,66
11,7
41,91
41,98
43,35
43,42
43,92
I3
0,2869
2868
2908
2920
2868
3006
3009
2957
2932
3017
0,00719
701
707
-705
690
721
722
706
699
696
g
100,16
21 100,16
3) l o o p
4) 100,3
5) 100,3
6) 100,3
1)
,
'1
i- _ _ _
-~
~
B
__
._
-
~
I
~~
~
Temperat. I Eingesaugtes Queckdes
silber corr.
ermarinten 1
platins , im ganzeii 1 fiir 10
0,7030
7078
i056
70%
7094
7065
LI
0,00702
707
1
704
701
~
707
_ _ _ - _ ,_ _
Mittel
'
704
0,007041
I
1
welche Zahlen sic11 auf das Gesammtgenicht des Platins beziehen.
Bei dem Ticgel Xr. 1 betragt das Gewicht des Platins
3,299 g, also kommt bei der Abkuhlung des Tiegels um lo
auf Rechnung des Platins:
0,001 607 g Quecksilber
von 0- 40°
,, 0-1000
0,001 603 ,,
*,
Bei Clem Tiegel Nr. 2 betriigt das Gewicht des Platins
5,239 g, also kommt fur lo auf Platin:
0,002 552 g Quecksilber
von 0- 40°
,, 0-1000
0,002546 ,,
>, *
Die clurch Abkiihlung des Tiegels 5.1 eingesaugte Queclcsilbermeiige fur loberechnet betrug im Durchschnitt 0,09200 g;
auf die Hiille kommt also weniger als 2 Proc. des Ganzen;
es wurde somit selbst ein Fehler von 2 Proc. in der specifischen Warme des Platins das Resultat erst urn 0,03 Proc.
beeinflussen; bei dem Tiegel Nr. 2 w&re der Einfluss etwa
das Doppelte.
-
A. W. ,Velten.
56
b) D i e s p e c i f i s c h e W i i r m e d e s U'assers.
1,
13
17
26
12
?7
,,
71
Mittel
(1
j
,
1,
7,24
[7,45
7,49
1
7,31
1
9,945
10,15
10,60
11,46
11,49
11,63
11,72
.~
hfittel
1881 Nov.
7,
7,
1883 April
,,
,,
23
'4"
'1
1
Mfrz 29 ,
Apiil 3
1 I
I
.
1037
12,lO
12,23
12,30
12,45
12,45
12,50
12,34
14,12
14,46
14,72
14,83
14,83
.~
1
~
0,666
0,730
0,694
0,739
0,751
0,777
1
iI
-
I
0,911
0,922
0,924
0,960
1,058
1,058
1,060
1,063
I
1579
16841')
1590
1573
1586
1613
..
0,015869
0,01574
1592
1562
1553
1585
1580
1564
1555
0,015704
1,107
1,107
1,123
1,13Y
1,144
1,147
-
1,357
1,350
1,353
0,01569
1552
1566
1568
1571
1574
______
0,015675
0,01553
1560
1582
1562
1564
1) Diese Zahl ist offenbar falsch, ohne dass ich i q Stande bin, anzugeben, welcher Unfall bei der Beobachtung gewaltet hat. Dieeelbe
wurde bei der Bildung des Mittels nicht verwendet.
A. W. Velteii.
11 T e y e r a t
1 des iegel
nach dem
Ii
Lufttberm
~____
~
___
1881 Dec.
,, Nov.
8 x 0 2 15
17,24
,,
,, 21 I! 17,80
9,
7,
15
17190
,, Dec. 3
17,91
,,
,,
3 I'
18,OO
1883 Febr. 26 I'
18,36
1
18,44
1881 Dec.
,, Nov. 24
18,59
,, Dec. 4
18,64
79
77
1
18165
19,22
1883 Febr. 13
7.
,, 17 1 ' 19,36
,,
,, 17
19,85
1;
11
,
~
'1
_____Mittel
1883 Mar2 30
,, April 3
11
M h Z 31
Mittel
1883 M#rz
79
1,
18,36
1
il
11
1
22,98
23,06
23@
23,04
1,
Febr. 12
Dec. 14
Febr. 26
Dec. 19
11
14
Mittel
j
-
-
-
-
__-
-
2,549
2,585
2,572
2,590
2,597
2,576
2,599
-
11
1
1
21::
40,55
4079
41,02
40,58
i
-
2,553
Mittel
-_______
Eingesaugtes Quecksilber
corrigirt in g
im ganzer beob. mit
fir 10 und
riegel Nr. I legelNr.111 1 g Wasser
____
_____ - -~
0,01562
1,581
1557
1,597
1572
1,664
-1
1556
1,657
1
1569
1,671
1675
1,686
1,680
1569
1572
1,724
1564
1,729
1565
1,735
1570
1,741
1,738
1551
1,749
1549
1,804
1559
-
7
2
1881 Dec.
1883 Mtiin 6
1881 Nov. 21
77
17
30
11
,7
25
,, Dec. 2
,, Nov. 30
19
1,
22
79
7,
23
1883
1891
1883
1881
-
-
8
57
-___
-
0,015636
2,092
2,099
2,095
0,01562
1561
1556
-
0,015595
2,473
2,478
-
2,484
-
0,01556
1553
1560
1547
1550
1571
1555
1565
1566
1551
1560
-~
0,015577
3,754
3,771
0,01551
1551
1553
1543
1545
-
0,015486
3,711
-
-___-
58
A. W. Velten.
~~
-~
1
11
-_
_
Telnperat.
Eingesaugtes Quecksilber
corrigirt in g
11 des Tiegels
11 iinch dern im ganzeii beob. mit I f ~ 10
r ulld
~
II! 1 g Wasser
h f ~ t h e r l n . Tiegel N r . 1 TiegelNr.
~1
11
I
1'
1
'1
-~
__
0,01546
1552
1547
1551
1549
1544
1546
_~
_.
_
_
_
_
_
_ _ _ _ _ _ _ _ _ - ~ ~
_-.._
_
_
_
_
_
1882 Jan. 30
1883 Febr. 28 1
,,
,, 15 I/
I,
,, 14
1881 Dec. 13
1883 Febr. 16 11
1882 Jan. 24
Mittel
1881 Dec.
,,
11
'I
I1
/I
1211
7
9
1883 Febr. 12 li
1881 Dec.
9 'I
1883 Febr. 16 1
I1
1881 Dec. 10
0
11
Mittel
/
Febr.
Nov.
I
1
17
bllrz
7
Febr.
~-
ll
-
__
-
1
3,868
1
-
I
I
I
~
3,743
3,771
3,768
3,784
I
I
'
-
53,s5
55,14
56,11
56,49
56,65
56,68
5s.00
4,860
4,961
5,080
5,099
5,108
1
'- _ _ _ ~
__
--
70,9
TO,5
70,6
70,65
70,7
71,59
6,506
6,474
6,462
__
-
71,7
70,95
~
-
6,406
6,502
6,599
6,457
-
-
9,130
9,154
9,158
9,187
-
8,976
-
~-
0,01548
1543
1547
1542
1543
1545
1544
-- ~ _
0,015445
0,01543
1544
1539
1555
1546
1547
1547
___
0,015457
-
-
0,01550
1515
1546
1547
1549
1545
1547
1548
9,009
9,024
9,028
-
-.
0,015177
-.
-
56,13
99,68
~
3,819
3,916
42,14
99,32
99,33
99,50
99,52
99,77
100,oo
100,Ol
100,02
1,
Mittel
41,52
41,68
41,77
41,84
41,98
42,74
43,43
\
____
0,015471
Direct vergleichbar sind die vorstehenden Beobachtungen
nur mit solchen nach derselben Methode, also mit denen von
B u n s e n , S c h u l l e r und W a r t h n und Neesen.
_
A. W. Velien.
59
Fur die mittlere specifische Warme des Waesers zwischen
0 und looo fand B u n s e n ' ) 0,01541 g Quecksilber, S c h u l l e r
und W a r t h a als Mittel aus funf Versuchen 0,015442 g2),
eine Zahl, welche von der meinigen nur urn 0,2 Proc. abweicht;
es stimmen also , besonders wenn man beriicksichtigt , dass
S c h u l l e r und W a r t h a eine Glashulle statt des Platins hatten,
und dass das von ihnen verwandte Wasser nur ein Gewicht
von 0,7253 g hatte, beide Resultate gut uberein.
Die anderen vergleichbaren Beobachtungen sind die von
Neesen
Ich habe einen Theil seiner Resultate, soweit sie
vergleichbar sind, auf die Eiaheiten meiner Beobachtungen
umgerechnet; zu jeder Gruppe der Beobachtungen N e esen's
setze ich der Uebersicht halber von der entsprechenden Gruppe
der meinigen drei Werthe, nlimlich :
a) das Mittel,
b) den grossten,
c) den kleinsten der gefundenen Werthe; die vorhergehende
und nachfolgende Temperatur bezeichnen die Grenzen, innerhalb deren die zum Mittel verwandten Beobachtungen lagen
__
-
V e 1t e 11
Neesen
-~
Anzahl
1. Beob.
I
18.
19. j
20. I
21.
22.
11
1
!
9,68
11,08
11,40
0,01540
1629
1634
0,015704
~1592
1553
12,07
1284
0,01633
1535
0,015675
.
1577
1552
1) B u n s e n , Pogg. Ann. 141. p. 1. 1870.
2) S c l i u l l e r u. W a r t h a , Wied. Ann. 8. p. 359. 1877.
3) Neesen, Wied. Ann. 18. p. 569. 1883.
A. W. VeZten.
60
Neesen
Nr.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
1 t!
,
1
I
1
/I_ _ _ . _
Luftth,
Velten
1 Mittl. sp. W. 1 Aiizahl
zw.0 11.T d. Beob.
___-
l5,I4
15,94
16,55
23,02
23JO
24,02
24,32
25,19
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
27,32
28,42
28,71
29,11
29,14
29,70
30.06
30;12
30,75
I
0,015642
~.
1582
1553
1
5
i
1541
1586
1582
1562
36.
35.
37.
38.
39.
-
0,01538
1496
1438
1538
1552
13,56
13,78
14,48
15,04
34.
4i.
48.
-
sp. Wql,
Luftth. Mittl.
zw.ou.
0,015636
__
._
14
0,015595
~.
1562
1556
3
0,015577
1566
1547
It
1575
1549
1 1 c) 19;36
19,85
,\
I1
l
22,98
l l a) 23,04
b) 22,98
1 1 c) 23,09
23,09
1
11
1
I1
1
1537
1
I
lb2'
ii
27,251
a) 27,67
-.
h) 27,88
c) 27,53
28,Ol
I'
I
1
Man ersieht, dass die Zahlen von N e e s e n , die ubrigens
auch blos orientirende sein sollen, bei ihren grossen Abweichungen voneinander, noch nicht jene Genauigkeit erreichen,
die zu einer Vergleichung erforderlich ist.
Aus seinen Versuchen mit dem Eiscalorimet.er leitet
H e n r i c h s e n ' ) eine Formel ab, die offenbar den Gang der
specifischen Warme des Wassers nicht i-ichtig darstellt. D a
indessen seine Resultate nur auf willkiirliche Einheiten bezogen
sind, so lassen sicli seine einzelnen Beobachtungen nicht auf
meine Einheiten umrechnen , also auch nicht direct vergleichen.
1) H e n r i c h s e n , Wed . Anu. 8. p. 83. 1879.
A. W. Velten.
61
5. U m f o r m u n g d e r R e s u l t a t e und F o l g e r u n g e n
a u s denselben. - Aus den oben angegebenen Resultaten
leiten sich fur die mittleren specifischen Warmen folgende
Werthe ab:
Beobachtete mittl. spec. Warme '
zwischen 0 und t in g Quecksilber 1
c (0 bis 7,31) = 0,015869
1
c (0 bis 10,87)=
16 704
c (0 bis 12,34)=
15675
c (0 bis 14,59)=
15642
15636
c (0 bis 18,36) =
15 595
c (0 bis 23,04) =
L' (0 bis 27,67)=
15577
1
c (0 bis 40,58) =
15 486
c (0 bis 42,14) =
15477
1
15445
c (0 bis 56,13) =
c (0 bis 70,951 =
15 157
I
15171
c (0 bis 99,68) =
~
Zwischen
Mittlere
spec. W h u e
t, u. 1,
7,31 und l0,87, 0,015365
10,87 Und 12,34
15 461
12,34 und 14,59
15 461
12,34 und 18,36
15 556
15 613
14,59 und 18,36
15 434
18,36 uiid 23,04
18,36 und 27,67
15 461
23,04 und
27,67 und
40,58 und
42,14 und
56,13 und
70,95 uud
27,67
40,58
42,14
56,13
70,95
99,68
15 487
15 291
15 243
15 349
15 503
15 506
Diese Zahlen besagen Folgendes :
1. Zwischen 0 und 7,31° ist die mittlere specifische Warme
die grosste, die uberhxupt fur ein Temperaturintervall vorkomnit.
2. Zwischen 7,31 und 10,8'io ist dieselbe um mehr als
31/3 Proc. kleiner; darauf steigt die specifische Wlirme und
erreicht zwischen 14 und 27O ein Maximum.
Lasst man das Mittel bei 23,04O weg, welches nur drei
Beobachtungen enthlilt , dem somit ein bedeutend geringeres
Gemicht zuzuschreiben ist, als denjcnigen in den anderen Temperaturen, so fallen alle Unregelmassigkeiten des Ganges weg ;
es ist:
Zwischen t, und t,.
I
Mittlere spec. Wilrme.
12,34 und
1P,34 und
14,59 und
18,36 und
27,67 und
14,59
18,36
18,36
27,67
40,58
I
1
I
0,015461
15 556
1.5 613
15 461
15 291
das Maximum muss hiernach zwischen 15 uiid 20° liegen.
3. Ueber 27O hinaus fallt die specssche WLrme und erreicht in der Gegend von 40° ein Minimum.
A. W. Vdten.
62
4. Ueber 40° hinaus tritt wieder ein Steigeu ein bis zu looo.
Es werden also die Folgerungen, die oben uber den Gang
der specifischen Warme gemacht wurden, durch diese Zahlen
vollkominen bestatigt; nur iiber die Vertheilung der grossen
mittleren specifischen Warme zwisclien 0 und 7,31° geben dieselben keine Auskunft ; wenn, wie es oben als wahrscheinlich
dargelegt wurde, die mittlere specifische Warme zwischen 5
und 7,31° kleiner ist, als die zwischen 7,31 und 10.8i’, so
wiirde daraus folgen, dass diejenige zwischen 0 uncl 5O noch
grosser ist, als die zwischeu. 0 und 7,31°.
Die Folgerung, dass die mittlere specifische Warme des
Wassers zwischen 7,31 und 12O kleiner sei, als zwischen zwei
beliebigen Temperaturen aus cleni Interval1 von 12-27O, erhalt eine weitere Besfatignng durch folgenden Uinstand.
Die Versuche v. Than’s’) gebcn als specifkche Warme
des Silbers 0,000 871 5 Q Quecksilber; seine Vergleichung mit
der von R egn a u 1t nach der Miscliungsmethode gefundenen
specifischen Warme des Silbers, c = 0,05701 9, wo p die mittlere
specifische Warme des Wassers zwischen 8,5 und 13O bezeichnet, ergibt :
4 = c ( 8 , 5 bis 13O) = 0,015287 g Quecksilber,
eine Zahl, die noch klciiier ist als die aus meinen Versuchen
sich ergebenden:
c(7,31 bis 10,87) = 0,015 365
c(7,31 bis 12,34) = 0,015393,
wogegen die Zahl, die ich erhalte, wenn ich von meiner zweiten
Gruppe nur die vier ersten Beobachtungen anwende,
c(7,31 bis lO,l6) = 0,015 267,
kleiner ist a19 die von v. T h a n angegebene.
Jedoch nicht nur der Gang, sondern auch die Zahlenwerthe selbst, die durch die Mischmigsmethode und die Versuche mit dem Eiscalorimeter erhalten wurden, zeigen die beste
Uebereinstimmung.
Oben war eine Pormel aiigegeben :
CT,t
=1
+
5
(T+ t ) f 3B (T’+ Tt + t’) + ( T 2+ t 2 )(T$. t ) ,
_____
1) v. Than, Wied. Ann. 14. p. 399. 1881.
A. W. Velten.
?!. = - 0,000 731 275 6 ,
wo :
2
63
{ = + 0,000 007 932 7 ,
f = - 0,000 000 026 79 ,
abgeleitet aus Beobachtungen nach der Mischungsmethode.
D a diese nun von vier verschiedenen Beobachtern herruhren,
so ist anzunehmen, dass die Fehler der einzelnen sich in ihr
compensirt haben., dass also die Formel di'e specifische Warme
des Wassers mit der moglichsten Annaherung darstellt naturlich mit Ausnahme der Temperaturen unter 18O etwa,
wie dies oben dargelegt wurde.. Voraussetzung war ferner, dass
die Ergebnisse der Regnault'sclien Versuche durch die yon
mir berechneten Zahlen ausgedriickt wiirden.
Ich wende jetzt diese Formel, als den Ausdruck der Resultate nach der Mischungsmethode an zur Vergleichung dieser
mit den Versuchen nach dem Eiscalorimeter; die Einheiten der
Formel sollen kurz niit F. E. bezeichnet werden.
Die Formel liefert:
Wogg*es
= 97,6259 .K X.,
WO2'*6'
= 27,2624
F.E. ,
woraus :
c (27,67 bis 99,68) = 0,977 134 F. 6 , also
0,977 134 I? E. = 0,015430 g Quecksilber,
1 R E. = 0,015 791 ,,
11
Durch Benutzung dieser Zahl als Reductionszahl erhalt
man folgende Vergleichung :
c
c
c
c
c
c
c
c
c
Nach der Formel:
100) = 0,01647 g Qu.
(0 bis
(0 bis
(0 bL
(0 bis
(0 bis
(0 bis
70)
40)
=
=
27,67)=
23) =
18) =
(0 bis 15) =
(0 bis 12) =
(0 bis 10) =
1545
1550
1556
1559
1562
1564
1567
1569
Nach dem Eiscalorimeter:
1
'
,
1
1
,
'
'
1
c (0 bis
c (0 bis
c (0 bis
c (0 bis
c (0 bis
c (0 bis
c (0 bis
c (0 bis
c (0 bie
99,68)= 0,01547 g Qu.
70,95)=
1546
40,58)=
1549
27,67) =
1558
23,04)=
1560
18,36)=
1564
14,59) =
1564
12,34) =
1568
10,87) =
1570
Es findet sich also von 10 bis zu 100" nirgend eine Abweichung, die 0,2 Proc. erreichte.
E. Pirani.
64
Somit ergibt sich das befriedigende Resultat, dass meine
Beobachtungen nach dem Eiscalorimeter mit der grossten Annaherung ausgedriickt werden durch die Formel, welche nur aus
Beobachtungen nach der Mischungsmethode abgeleitet wurde.
Andererseits, da die Formel von 10-looo meine Beobachtungen nach dem Eiscalorimeter darstellt, von 100 -180O
aber die richtig berechneten Regn ault’schen Beobachtungen
(iiaturlich innerhalb der Grenzen der Beobachtungsfehler), so
zeigt sich darin die volle Uebereinstiminung meiner Beobachtungen wit denen von Regnault.
IIT. Ueber ynlvarzische Polarisation I);
urn E. P i r a n i .
(Hierzo Tsf. 1 Fig. 6.)
Zweck dieser Arbeit ist die Untersuchung, ob die chemische Natur der Electroden einen Einfluss auf die Vorglnge der Polarisation habe.
Diese Frage ist schon vielfach beriihrt worden:
Schon B u f f z ) aussert, die Ansicht, dass eine mit Wasserstoff gesiittigte Platinplatte wie eine blosse Wasserstoffschicht
wirke, sodass schliesslich jedes Metall, wenn geniigend durch
Wasserstoff geschutzt, gleich wirken miisste. Aehnliche Ansichten vertreten Crova3), Ayrton und P e r r y 4 ) und neuerdings H a l l o c k 5 ) ; doch giLt keiner von ihnen dafur einen
Beweis.
E x n e r s ) gibt Versuche an, nacli welchen die Polarisationen CUEI CUOund P t H CUOgleich gross sind. Trotzdem
es nur Nebenversuche sind, zeigen sie doch eine vollkommene
~
_____.
1) Auszng aus der gleichnniiiigen Abhandlung. Berlin 1883 bei Reinhold Kuhn.
2) Buff, Lieb. Ann. 41. 1842.
3) Crova, Ann. de chim. et de pliys. (3). 68. p. 463. 1863.
4) Ayrton und P e r r y , Phil. Mag. (5) 11. p. 53. 1681.
5.1 H a l l o c k , Wied. Ann. 16. p. 79. 1882.
6) E x n e r , Wien. Ber. 76. p. 33. 1878.
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