Part 10

Diese Formel enthält sowohl das Mariotte’sche Gesetz als auch die beiden Arten des Gay-Lussac’schen Gesetzes als Spezialfälle in sich.

Es muß bemerkt werden, daß es für den zweiten Zustand (~v₂ p₂ t₂~) gleichgültig ist, in welcher Reihenfolge die Elemente des ersten Zustandes (~v₁ p₁ t₁~) in den zweiten übergeführt worden sind, ob sie gleichzeitig oder nacheinander geändert wurden, oder ob sogar Umwege gemacht wurden.

Auf der Ausdehnung der Luft beruht das #Luftthermometer#, wie es vor Erfindung der Weingeistthermometer benützt wurde. Zuerst von Drebbel erfunden, stellte sich Guericke ein Luftthermometer her, bestehend aus einer kupfernen mit Luft gefüllten Kugel, an die sich unten eine ~U~-Röhre anschloß, mit Wasser gefüllt; bei Erwärmung der Luft schob sie das Wasser nach abwärts, so daß es im anderen Schenkel stieg. Die heutigen Luftthermometer sind ähnlich eingerichtete Apparate von hoher Vollkommenheit, und dienen dazu, die Angabe der Quecksilberthermometer zu kontrollieren.

Aufgaben:

#63.# Was wiegen 7 _cbm_ Luft von 23° ~R~?

#64.# Welches Volumen nehmen 250 _l_ Luft von 40° bei 0° ein?

#65.# Um wie viel dehnen sich 40 _cbm_ Luft aus, wenn sie von 0° auf 180° erwärmt werden?

#66.# Welches Volumen bekommen ~v~ _cbm_ Luft, wenn man sie von ~t₁~° auf ~t₂~° erwärmt?

#67.# Welches Volumen haben 6 _kg_ Leuchtgas (sp. G.= 0,894) bei 18°?

#68.# Was wiegen 25 _l_ Luft von 30° und 720 _mm_ Druck?

#69.# Was wiegt 1 _cbm_ Leuchtgas bei 12° und 71 _cm_ Barometerstand?

#70.# Welches Volumen hat 1 Ztr. Kohlensäure bei -10° und 1¼ Atm. Druck?

#71.# Welches Volumen nimmt 1 _cbm_ Luft von 26° und 754 _mm_ Druck ein (Italien), wenn er auf -5° und 485 _mm_ Druck (Alpen) kommt?

#72.# Welche Expansivkraft bekommen 80 _l_ Luft von 10° und 73 _cm_ Druck, wenn man sie auf 30 _l_ von 100° bringt?

#73.# In einer Flasche von 3¾ _l_ Inhalt, welche Kohlensäure von 20° und 71 _cm_ Druck enthält, werden noch 15 _l_ ebensolches Gas hineingepreßt. Welcher Druck besteht schließlich in der Flasche, wenn man sie auf 0° abkühlt? Wie viel _g_ Kohlensäure sind nun darin und welches ist in diesem Zustand ihr sp. G.?

#74.# 2,6 _l_ Gas wiegen bei 17° und 744 _mm_ Barometerstand 4,785 _g_; wie groß ist dessen sp. G. bei 0° und 760 _mm_?

#75.# Welches Volumen nehmen ~v₁~ _l_ Luft von ~p₁~ Druck und ~t₁~ Temperatur an, wenn man sie auf 1 Druck und 0° Temperatur bringt?

#76.# Welchen Druck nehmen ~v₁~ _l_ Luft von ~p₁~ Druck und ~t₁~ Temperatur an, wenn man sie auf 1 _l_ von 0° Temperatur bringt? Was ergibt sich aus dem Vergleich von 75 und 76?

54. Wärmeleitung.

Wenn man einen Körper an einer Stelle erwärmt, so verbreitet sich die Wärme von dieser Stelle aus nach den kälteren Teilen; diesen Vorgang nennt man #Wärmeleitung#. Ein Körper ist ein #guter# Wärmeleiter, wenn er große Mengen Wärme in kurzer Zeit von einer Stelle zu einer entfernten leitet, oder ein #schlechter# Wärmeleiter, wenn er nur wenig Wärme und langsam leitet. Man unterscheidet auch noch #Halbleiter#, die in ihrem Leitungsvermögen zwischen den guten und schlechten Leitern stehen.

Gute Wärmeleiter sind nur die ^Metalle^; jedoch ist ihre Leitungsfähigkeit sehr verschieden. Bezeichnet man die Leitungsfähigkeit von Silber willkürlich mit 100, so hat Kupfer 74, Gold 53, Messing 23, Zink 19, Zinn 14, Eisen 12, Blei 8, Platin 8, Wismut 2. Von den billigeren Metallen leitet besonders Kupfer die Wärme sehr gut, 6 mal so gut als Eisen, weshalb es gern zu Kochgefäßen, Kesseln, Braupfannen und Wasserheizungsröhren verwendet wird.

Unter die ^Halbleiter^ rechnet man die Steine, Glas, Porzellan, Ton. Sie leiten die Wärme viel schlechter als die Metalle, so erwärmt sich ein irdener Ofen viel langsamer als ein eiserner; gibt aber auch seine Wärme viel langsamer an die Luft ab, erwärmt demnach gleichmäßiger und noch lange Zeit, nachdem das Feuer ausgegangen ist. Sehr große irdene Öfen (Kachelöfen, Porzellanöfen) heizen gut; denn die große Masse Ton, aus der sie bestehen, nimmt sehr viel Wärme auf und gibt sie dann langsam an das Zimmer ab.

Zu den ^schlechten^ Leitern gehören zunächst Wasser und Luft.

Man erkennt dies, wenn man Wasser ^oben erwärmt^, so daß die erwärmten und deshalb leichten Wasserteilchen oben bleiben und nicht in Zirkulation kommen, so daß nur durch Leitung sich die Wärme nach abwärts fortpflanzen kann.

Zu den schlechten Wärmeleitern gehören dann noch Kautschuk, Schwefel, Bein, Horn u. s. w.; dann eine große Anzahl ^lockerer Körper^, wie Sägspäne, Stroh, Laubwerk, Asche, Wolle, Tuch, Haare, Pelz, Federn, Schnee, Asbest, Glaswolle und ähnliche. Diese leiten die Wärme schlecht, weil schon ihre Masse schlecht leitet, dann weil zwischen ihren fein zerteilten Teilen eine große Menge Luft vorhanden ist, die ja die Wärme an sich schlecht leitet, und noch dazu in so engen Räumen enthalten ist, daß sie nicht zirkulieren, also auch so die Wärme nicht fortpflanzen kann.

Will man einen kalten Körper gegen das Eindringen der Wärme, oder einen warmen Körper gegen das Ausströmen seiner Wärme, also gegen Abkühlung schützen, so umgibt man ihn mit einer Schichte lockerer Körper, ^Isolatoren^ (isolieren = allein stellen, außer Verbindung mit der Umgebung setzen). Beispiele: man schützt Mistbeete gegen Frost durch leichte Strohmatten; Strohdächer halten im Sommer kühl, im Winter warm. Eis verpackt man in Kisten mit doppelten Wänden, wobei der Zwischenraum durch Sägspäne ausgefüllt ist. Feuerfeste Geldschränke haben doppelte Wände, deren Zwischenraum durch Holzasche angefüllt ist.

Die Tiere sind durch Pelz oder Federn hinreichend gegen Kälte geschützt, wir schützen uns durch die Kleider, bei denen es weniger auf die Schwere als auf die Feinheit des Stoffes ankommt; auch bei Federn kommt es nicht auf das Gewicht, sondern darauf an, daß sie leicht und locker (flaumig) sind, und so eine dicke Luftschicht bilden.

Dampfkessel umhüllt man zum Schutz gegen Abkühlung mit Mauerwerk aus besonders porösen Steinen (Korksteine) oder mit Filz, Asbest, Glaswolle u. s. w., ebenso Dampfröhren.

55. Wärmemenge und Wärmequellen.

Die Temperatur eines Körpers mißt man mittels des Thermometers. Damit könnte man auch die ^Wärmemenge^ messen, die in einem warmen Körper enthalten ist, wenn alle Körper zu ihrer Erwärmung gleich viel Wärme brauchen würden. Dies ist jedoch nicht der Fall. Man muß sich also an einen bestimmten Stoff halten und definiert:

#Die Einheit der Wärmemenge oder eine Kalorie ist diejenige Wärmemenge, welche 1 _kg_ Wasser braucht, damit es um 1° ~C~ wärmer wird.# Um also etwa 6 _kg_ Wasser um 5° ~C~ zu erwärmen, braucht man 30 Kalorien. Eine ^kleine Kalorie^ = 0,001 ~Cal.~ ist die Wärmemenge, welche 1 _g_ Wasser aufnimmt, wenn es um 1° ~C~ wärmer wird.

#Verbrennungswärme ist die Anzahl Kalorien, welche 1 _kg_ eines Stoffes beim Verbrennen liefert.#

Holz, ganz trocken 3800 „ mit 25% Wasser 2675 Holzkohlen, ganz trocken 7580 Torf, guter, trocken 5000 „ schlechter (0,2 Asche 0,15 Wasser) 3140 Braunkohlen 1. Qual. 6000 „ 2. „ 5000 Steinkohlen 1. Qual. (0,03 Asche) 7500 „ 2. Qual. (0,1 Asche) 6900 „ 3. Qual. (0,2 Asche) 6100 Anthrazit 7800 Koks, 0,1 Asche 7000 „ 0,2 „ 6250 Wasserstoffgas 34500 Kohlenoxydgas 2400 Sumpfgas 13000 Ölbildendes Gas 12000 Leuchtgas 11600 Baumöl 11200 Rüböl 9300 Steinöl, sp. G. 0,827 7338 Terpentinöl 10850 Weingeist 7200 Talg 8370 Schwefel 2200 Phosphor 5747

Die ^Heizkraft^ der Brennmaterialien ist demnach sehr verschieden; jedoch liefert jeder Brennstoff stets gleich viel Kalorien, gleichgültig, ob man ihn rasch oder langsam verbrennt, wenn nur die Verbrennung jedesmal eine vollständige ist. Es kommen auch andere Vorgänge vor, die man als Verbrennungen bezeichnen muß, obwohl der dabei auftretende Temperaturgrad ein niedriger bleibt, also keineswegs die gewöhnliche Verbrennungstemperatur erreicht. Z. B. beim ^Atmen^ verbinden sich die in unser Blut übergegangenen Speisestoffe mit dem Sauerstoffe der Luft wie bei der Verbrennung; dabei entwickelt sich der Menge nach ebensoviel Wärme, ^ebensoviel Kalorien, wie wenn der Stoff direkt in der Luft verbrennt^. Diese Wärme ersetzt die Abgänge unserer Körperwärme.

Bei unseren Feuerungsanlagen geht die größte Menge der erzeugten Wärme unbenützt verloren.

Unsere mächtigste Wärmequelle, die #Sonne#, liefert uns soviel Wärme, daß ein an der oberen Grenze der Atmosphäre befindliches senkrecht beschienenes Quadratzentimeter in jeder Minute 4 kleine Kalorien (= 0,004 Kal.) erhält (Solarkonstante).

Eine weitere Wärmequelle ist die #Reibung#. Bei jeder Reibung entsteht Wärme, weshalb sich Säge und Bohrer erwärmt, eine schlecht geschmierte Achse wohl auch zum Glühen erhitzt.

Da bei Überwindung der Reibung einerseits Arbeit aufgewendet werden muß, andererseits Wärme erzeugt wird, so sagt man, die aufgewandte Arbeit hat sich in Wärme verwandelt; man fand, daß durch Aufwand von 425 _kgm_ Arbeit 1 Kalorie erzeugt wird, und nennt deshalb diese Arbeitsgröße das #mechanische Äquivalent der Wärme#.

Auch durch #Stoß# wird Wärme erzeugt, insofern durch den Stoß eine Bewegung verschwindet, also die zur Bewegung des stoßenden Körpers aufgewandte Arbeit verschwindet. Durch Hammerschläge kann Blei erhitzt, ein eiserner Nagel sogar zum Glühen gebracht werden.

Aufgaben:

#77.# Wieviel trockenes Holz müßte genügen, um 3 _hl_ Wasser von 8° auf 100° zu erwärmen, wenn nur 20% Wärme verloren gingen?

#78.# Wenn zur Erwärmung von 60 _l_ Wasser von 12° auf 80° 5 ~℔~ Steinkohlen verbraucht wurden, wieviel % Wärme wurden nutzbar gemacht?

56. Spezifische Wärme.

#Wärmekapazität oder spezifische Wärme ist die Menge Wärme, welche 1 _kg_ eines Stoffes braucht, wenn es um einen Grad erwärmt wird.# Man kann sie bestimmen durch die ^Mischungsmethode^. Mischt man etwa 3 _kg_ Wasser von 12° mit 5 _kg_ Eisen von 100°, wobei das Eisen fein zerteilt ist, rührt rasch um und findet die Temperatur des Gemisches etwa = 25°, so hat das Wasser um 13° zugenommen, das Eisen um 75° abgenommen; beide Wärmemengen müssen einander gleich sein; also, wenn ~x~ die Kapazität des Eisens ist, so ist: 13 · 3 = 75 · ~x~ · 5; hieraus

13 · 3 ~x~ = ------ = 0,104, 75 · 5

d. h. 1 _kg_ Eisen braucht zu seiner Erwärmung 0,104 Kalorien. Die Wärmekapazität des Eisens = 0,1138.

Die Metalle haben eine sehr kleine Wärmekapazität, Wasser hat eine viel größere, Wasserstoffgas hat weitaus die größte. Wegen der großen Wärmekapazität erwärmt sich Wasser nur langsam; insbesondere große Wassermassen, wie Flüsse, Seen, das Meer erwärmen sich untertags nur wenig, kühlen sich auch nachts nur wenig ab.

Tabelle der Wärmekapazität.

Kupfer 0,0939 Zinn 0,0555 Blei 0,0314 Zink 0,0956 Nickel 0,1092 Platin 0,0324 Quecksilber 0,0319 Silber 0,0570 Wismut 0,0308 Eis 0,502 Holz 0,6 Holzkohle 0,2415 Graphit 0,2040 Diamant 0,1469 Glas 0,177 Olivenöl 0,31 Alkohol 0,70 Luft 0,2377 Ätherdampf 0,4810 Kohlensäure 0,2164 Kohlenoxyd 0,2479 Sauerstoff 0,2182 Wasserstoff 3,4046 Wasserdampf 0,4750

Aufgaben:

#79.# Wie viel Wärme ist erforderlich, um 80 _cbm_ Luft von 0° auf 20° zu erwärmen?

#79a.# Wenn man 3 _l_ Wasser von 40° mit 4 _l_ Alkohol von 15° mischt, welche Temperatur stellt sich ein?

#79b.# In 1½ _l_ Wasser von 10° werden 5 ~℔~ Bleischrot von 200° geschüttet. Welche Mitteltemperatur entsteht?

#79c.# Um wieviel erwärmt sich 1 _l_ Quecksilber, wenn man es mit 1 _l_ Wasser von 100° schüttelt?

57. Schmelztemperatur.

Wenn man einen festen Körper, wie Eis, Blei, Schwefel u. s. w. stark genug erwärmt, so schmilzt er, d. h. er verwandelt sich in einen flüssigen Körper, und diese Veränderung des Aggregatszustandes ist eine der wichtigsten Wirkungen der Wärme.

#Das Schmelzen fester Körper findet stets bei einer bestimmten Temperatur statt, Schmelztemperatur oder Schmelzpunkt.# In folgender Tabelle findet man die Schmelzpunkte einiger Körper.

Die leichtschmelzbaren oder leichtflüssigen Metalle:

Zinn 230 Wismut 262 Blei 326 Zink 415 Antimon 432

Die schwerschmelzbaren oder strengflüssigen Metalle:

Aluminium 700 Silber 1000 Kupfer 1050 Gold 1250 Gußeisen 1050-1200 Stahl 1300-1400 Schmiedeeisen 1600 Platin über 1600

Olivenöl 4 Palmöl 26 Butter 33 Schweinefett 41 Talg 43 Stearin 49 Phosphor (weißer) 44 Wachs 61 Asphalt 100 Schwefel 110 Harz 135 Meerwasser -2,5 Terpentinöl -10 Mohnöl -18 Leinöl -20 Alkohol -90

Bei manchen Körpern liegt der Schmelzpunkt so hoch, daß man ihn durch unsere gewöhnlichen Heizmethoden gar nicht erreichen kann. Solche Körper heißen #feuerfeste Körper#, wie ^reiner Ton^, aus dem deshalb die Schmelzöfen, Hochöfen, Herdfütterungen, Tiegel zum Schmelzen des Glases und der Metalle (Hessische Tiegel) hergestellt werden. Auch ^Kohle^ ist unschmelzbar, und aus ^Graphit^ stellt man Schmelztiegel für Metalle (Passauer-Tiegel) her. Man hat Grund anzunehmen, daß auch die scheinbar unschmelzbaren Körper bei genügend hoher Temperatur schmelzen oder sich zersetzen, und man hat jetzt schon Mittel, um Tonerde in größeren Mengen zu schmelzen.

Wird die Temperatur eines geschmolzenen Körpers wieder bis unter die Schmelztemperatur erniedrigt, so wird er wieder ^fest, er erstarrt oder gefriert^. #Dabei ist die Erstarrunsgstemperatur gleich der Schmelztemperatur.#

^Die Schmelztemperatur eines Metalles wird niedriger, wenn ihm leichter schmelzbare Metalle beigemischt sind^. Eine Legierung von Silber oder Gold mit Kupfer schmilzt bei niedrigerer Temperatur als reines Silber oder Gold; Messing schmilzt früher als Kupfer, weil Messing aus Kupfer und Zink gemischt ist. ^Bei manchen Metallegierungen ist die Schmelztemperatur der Mischung sogar niedriger als die des leichtflüssigsten^. Das Lot oder Weichlot der Klempner, 2 Teile Blei und 3 Teile Zinn schmilzt schon bei 169°. Noch ^leichtflüssigeres Lot^ benützen die Uhrmacher und Goldarbeiter; es besteht aus 5 Teilen Wismut, 3 Teilen Zinn, 5 Teilen Blei und schmilzt bei 100°. Eine Legierung aus 2 Tl. Wism., 1 Tl. Blei, 1 Tl. Zinn schmilzt schon bei 94° (Rosesches Metall).

#Wenn Wasser gefriert, dehnt es sich aus#, und zwar mit sehr großer Kraft. Es zersprengt eine eiserne Kugel, in der es eingeschlossen ist (Akademie in Florenz). Gefriert Wasser in den Ritzen der Felsen, so zersprengt es dieselben und trägt dadurch zum Verwittern und Abbröckeln der Felsen bei. Starker Winterfrost lockert die Erde.

Wenn Wasser vor jeder Erschütterung bewahrt ist, so kann man es tief unter 0° abkühlen, ohne daß es gefriert, z. B. wenn es in Form kleiner, runder Tropfen auf Samt oder einer bestaubten Fläche liegt; Berühren mit einer Nadelspitze reicht dann hin, um den Tropfen zum Teil erstarren zu machen (Fahrenheit 1721). Auch sinkt der Gefrierpunkt bei großem Drucke etwas, nämlich bei jeder Atmosphäre um ¹/₁₃₅° ~C~.

^Sind im Wasser fremde Stoffe aufgelöst, so liegt der Gefrierpunkt unter 0° und zwar um so tiefer, je mehr Stoffe darin sind^. Meerwasser gefriert erst bei -2,5°, Wasser mit Kochsalz gesättigt erst bei -21°. Früchte enthalten Wasser, in welchem viel Zucker, Gummi, Essigsäure, Apfelsäure und ähnliches aufgelöst ist; sie gefrieren erst einige Grade unter 0°, können also einen leichten ^Frost^ aushalten. Die Bäume, Knospen, Gräser und Getreidekeime sind im Winter sehr saftarm, d. h. ihr Saft enthält sehr viele fremde Stoffe aufgelöst, so daß er dickflüssig ist; er gefriert also auch bei sehr strenger Kälte nicht, weshalb diese Gewächse auch im Winter ausdauern.

58. Die Schmelzwärme.

Die Regel, daß ein Körper wärmer wird, wenn man ihm Wärme zuführt, gilt nicht, wenn er seinen Aggregatszustand verändert, wenn er also aus dem festen Zustand in den flüssigen übergeht, schmilzt, oder wenn er aus dem flüssigen Zustand in den luftförmigen übergeht, verdampft. Wenn man eine Schüssel voll Schnee oder Eis ins warme Zimmer bringt oder sogar auf das Feuer stellt, so schmilzt es wohl, aber ein hineingestecktes Thermometer zeigt beständig 0°, bis alles Eis geschmolzen ist. Alle Wärme, die während des Schmelzens dem Schnee zugeführt wurde, hat nicht dazu gedient, um den Schnee zu erwärmen, sondern nur, um ihn zu schmelzen. #Die zum Schmelzen verwendete Wärmemenge nennt man die Schmelzwärme des Wassers#, das ist die beim Schmelzen aufgenommene Wärme, oder auch #latente oder gebundene Wärme# des Wassers, sofern sie beim Schmelzen verschwunden ist, sich verborgen hat (latent), gebunden oder verbraucht worden ist, eben um das Eis zu schmelzen. Die Schwelzwärme beträgt bei Wasser 80 Kal. (genauer 79,25), bei Phosphor 5 Kal., Schwefel 9,4, Zinn 14,3, Blei 5,4, Zink 28,1, Silber 21,1, Quecksilber 2,8 Kal.

Mischt man 1 _kg_ Wasser von 80° und 1 _kg_ Eis von 0°, so schmilzt das Eis und man erhält 2 _kg_ Wasser von 0°; die ganze Wärme des Wassers von 80°, 80 Kal. sind verbraucht worden, um 1 _kg_ Eis zu schmelzen. Die Schmelzwärme des Wassers spielt in der Natur eine große Rolle: sie verzögert zu Ende des Winters die Erwärmung; denn es bedarf beträchtlicher Mengen Sonnenwärme, um die großen Massen Schnee und Eis abzuschmelzen. Ist ein Teich zugefroren und es tritt im Frühjahr Wärme ein, so erwärmt sich die umliegende Erde ziemlich rasch, während die Eisdecke des Teiches noch nicht geschmolzen ist. Eisberge schwimmen weit in die gemäßigte Zone, Gletscher reichen tief ins Tal herab; die Eiskeller erhalten sich im Sommer kühl, dem Kranken wird durch Eisbeutel Kühlung verschafft.

#Wenn ein flüssiger Körper wieder fest wird, so gibt er seine latente Wärme wieder her.# Wirft man ein Stück Blei, das viele Grade unter 0° erkaltet ist, in Wasser von 0°, so überzieht es sich mit einer Eiskruste, während seine Temperatur auf 0° steigt; das hiebei gefrierende Wasser gibt seine latente Wärme her und erwärmt dadurch das Blei. Wenn man in einem Zimmer, das mehrere Grade unter 0 kalt ist, nasse Wäsche von 0° aufhängt, so gefriert die Wäsche und die Temperatur der Zimmerluft steigt. Wasserreichtum eines Landes mildert demnach die Strenge des Winters, denn für jedes _kg_ Wasser, das gefriert, werden 80 Kalorien frei, die der Luftwärme zu gute kommen.

#Wenn ein fester Körper sich im Wasser auflöst, so wird dadurch das Wasser kälter#; denn der feste Körper, wie Salz, Zucker geht aus dem festen in den flüssigen Aggregatszustand über und verbraucht dabei Wärme. Umgekehrt muß man gerade aus diesem Wärmeverbrauch schließen, daß sich das Salz hiebei wirklich in einen flüssigen Körper verwandelt, also schmilzt. Manche Salze lösen sich in sehr großer Menge in Wasser auf; z. B. 1 _kg_ salpetersaures ^Ammoniak^ in 1 _l_ Wasser; dabei sinkt die Temperatur von +10° auf -15,5° ~C~.

#Kältemischung:# Wenn man Schnee oder feingestoßenes Eis mit Salz vermischt, so geschieht folgendes: das Salz hat eine so große Begierde sich in Wasser aufzulösen, daß es das Eis flüssig macht, um sich in ihm aufzulösen; es bildet sich in dem Gemische viel Salzwasser. #Weil sowohl Eis als Salz sich in flüssige Körper verwandeln, so verbrauchen sie Wärme, weshalb das Gemisch kalt wird#; ^seine Temperatur sinkt bis^ -21° (Robert Boyle). Wenn man in das Gemisch ein Gefäß mit Wasser stellt, so gefriert das Wasser. Mittels solcher ^Kältemischung^ macht man Gefrornes. Ebenso erhält man Kältemischungen, wenn man Schnee oder Eis mit konzentrierter Schwefelsäure oder Salzsäure mischt. 1,3 _kg_ kristallisiertes Chlorcalcium mit 1 _kg_ Schnee gemischt, gibt sogar -49°.

Ähnliche Kältemischungen sind: 1 _kg_ Schnee, 4 _kg_ Vitriolöl, 1 _l_ Wasser (-32,5°); 1 _kg_ Schnee, 0,625 _kg_ Salzsäure (-33°); 1 _kg_ Schnee, 0,4 _kg_ Kochsalz, 0,2 _kg_ Salmiak (-24°).

Aufgaben:

#80.# Wie viel Eis schmilzt, wenn man einen Eisenblock von 5 _kg_ Gewicht und 560° Temperatur in Eis packt?

#81.# Welche Wärmemenge ist erforderlich, um 12 _kg_ Eis von -10° zu schmelzen und auch noch auf 15° ~C~ zu erwärmen?

#82.# 140 _g_ Holz wurden so verbrannt, daß die gesamte Verbrennungswärme zum Schmelzen von Eis verwandt wurde. Wenn nun dadurch 6,3 _kg_ Eis geschmolzen wurden, wie groß ist die Verbrennungswärme von 1 _kg_ Holz?

#83.# 270 _g_ Blei von 85° haben 9 _g_ Eis von 0° zum Schmelzen gebracht. Wie groß ist die sp. Wärme des Bleies?

59. Siedetemperatur, Dampfwärme.

Wenn man eine Flüssigkeit stark genug in einem offenen Gefäße erwärmt, so kocht sie, d. h. an den erwärmten Stellen ^verwandelt sich die Flüssigkeit in Dampf^, der in Form von Dampfblasen in die Höhe steigt. #Dampf ist ein luftförmiger Körper, meistens auch durchsichtig und farblos#, z. B. bei Wasser, Weingeist und Quecksilber. #Die Temperatur, bei welcher eine Flüssigkeit kocht, heißt ihre Siedetemperatur oder ihr Siedepunkt#; sie ist bei Wasser 100°, Terpentinöl 157°, Leinöl 316°, konzentr. Schwefelsäure 325°, Quecksilber 357,1°, Schwefel 448°, Benzin 80°, Alkohol 78,4°, Schwefelkohlenstoff 46,8°, Äther 34,9°. Wir vermuten, daß jeder Stoff bei hinreichender Erhitzung sich in Dampf verwandelt, daß also etwa Gold, Eisen, Platin, Kohle u. s. w., genügend hoch erhitzt, verdampfen. Doch kann es dabei vorkommen, daß ein Körper sich zersetzt, d. h. sich in zwei oder mehrere chemisch einfacher zusammengesetzte Stoffe zerlegt (dissoziiert).

Während des Kochens behält das Wasser seine Temperatur unverändert bei. #Alle dem Wasser während des Kochens zugefügte Wärme wird nicht dazu verwendet, um die Temperatur zu erhöhen, sondern dazu, um das Wasser in Dampf zu verwandeln.# Man nennt diese Wärmemenge die #latente oder gebundene Wärme des Dampfes# oder die #Dampfwärme#. Die Dampfwärme des Wassers bei 100° ist 537 Kalorien für 1 _kg_.

Wasserdampf hat eine Temperatur von 100° ~C~ ebenso wie das Wasser, enthält aber um 537 Kalorien mehr Wärme als das Wasser von 100°. Deshalb dauert es lange, bis das in einem Topfe befindliche Wasser ganz verdampft ist. Auch wenn Wasser an der Luft verdampft, ohne zu kochen, wird Wärme verbraucht, wodurch der verdunstende Stoff sich abkühlt. #Verdunstungskälte.# Eine Thermometerkugel mit Leinwand umwickelt und dann mit Äther befeuchtet, wird bis unter 0° abgekühlt.

60. Kondensation der Dämpfe.

#Wird der Dampf wieder abgekühlt, so verwandelt er sich wieder in eine Flüssigkeit, er verdichtet oder kondensiert sich.# Ein kalter Deckel über kochendem Wasser beschlägt sich mit Wasser. Darauf beruht das #Destillieren#. Um eine Flüssigkeit, die mit anderen Stoffen verunreinigt ist, rein zu erhalten, ^verwandelt man sie in Dampf und kondensiert diesen wieder durch Abkühlung^.

[Abbildung: Fig. 79.]