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Heft 8 1999 ] Kurze Originalmitteilungen. 249 3 Monarch bereits erfolgt: Am ungiftigsten ist die Paraaminosalizylsaure, die mit untersehwelligen Dosen von Tb I gemiseht, die beste therapeutisehe Wirkung aufweist. Mit dem wasserl6sliehen Tb VI wurde aueh die tuberkul6se Meningitis einmal erfolgreieh be- handelt (Klee, Wuppertal). Gut seheint die Beein- flussung der Darmtuberkulose zu sein. Kuhlmann (M611n) sah bei 41 FMlen nur 4 Versager und B ti e h ner (Freiburg) demonstrierte narbige Abheilungen yon Darm- und Lungentuberkulose naeh Chemotherapie. ZerstOrung von Bazillen wies aueh N agley (Bromley) dureh Paraaminosalizylsfiure naeh. Naeh Moesehlin (Ziirieh) ist die Kombination yon Streptomycin mit Paraaminosalizylsfiure oder Sulfonen am wirksamsten. Dem Problem der auf dem Blutwege nieht zu errei- ehenden Bazillen in Kavernen versueht Maluehe (Falkenstein) dutch eine offene Kavernenbehandlung mit direkter Applikation des ChemotherapeUtikums auf die Kavernenwand zu begegnen. Ein far Internisten wie Chirurgen gleieh reizvolles Gebiet sind die angeborenen Herzfehler, die in den letzten Jahren der Diagnose und operativen Behand- lung zugeftihrt worden sind (Mannheimer, Kopen- hagen). Am hfiufigsten sind die Stenosen der Aorta im Isthmusanteil und der offengebliebene Duetus arterio- sus, die Verbindung Zwisehen tier Lungen- und K6rper- sehlagader. Seltener sind die Symptomkomplexe wie die Steenson-Fallotsehe Tetralogie undder Ei- s e n m e n g e r komplex: Die Diagnose ist dutch die Ein- fahrung des Herzkatheterismus und der Gef~13dar- stellung mit Kontrastmitteln (Angiographie) m6glieh geworden. Bei tier yon dem ()sterreieher ForBmann vor 20 Jahren bereRs angegebenen Herzkatheterisie- rung wird ein d/inner Katheter dutch die Armvene in den reehten Vorhof, die reehte Herzkammer, die Lungenarterie oder bei Defekten in tier Herzkammer- wand in die linke Herzkammer eingef~hrt. So gelingt es, den Druek in den einzelnen Herzabsehnitten zu messen. Ist dieser beispielsweise in der reehten Kammer both, in der Lungenarterie niedrig, so kann auf eine Pulmonalstenose gesehlossen werden, tst die ebenfalls dutch Probeentnahme yon Blur aus dem Katheter zu messende Q-Sfittigung des reehten und tinken Kam- merblutes gIeieh, so tiegt ein Septumdefekt vor. Direkt siehtbar sind die Verhaltnisse zu maehen, wenn dutch die Katheter ein RO-Kontrastmittel sehnell ein- gespritzt wird und dessen Verteilung in Herz und Kreislauf dureh se!mell aufeinanderfolgende Ft6-Auf- nahmen verfolgt werden kann. Uber die Indikation und den Erfolg der Operationen braehte Warburg (Kopenhagen) eine eindrueksvolle Kasuistik bei. Die Operationsterbliehkeit betrfigt 15%. Da sieh in Deutschland der Herzkatheterismus nieht eingefahrt hat, versueht man hier, die Symptomatik der ange- borenen Herzfehler auf eine andere Art zu erforsehen. Grofle-Broekhoff (Bonn) land eharakteristisehe Verfinderungen bei Sehiehtaufnahmen des Herzens im Elektrokardiogramm und im Verhalten naeh Sauer- stoffatmung. Er weist darauf hin, dab bei der :Opera- tion auf einen genfigend hohen Sauerstoffgehalt des Narkosegemisehes geachtet werden muB. Eine grol]z0gig angelegte Ausstellung vermittelte den Tagungsteilnehmern einen vollstfindigen Einbliek in die M6gliehkeiten, die die Industrie tier modernen Diagnostik und Therapie bietet. Eingegangen am 13. Mai 1949. Kurze Originalmitteilungen. Die ~Vaehstumsgesehwindigkeit yon Eisdeeken in Abh/infigkeit yon Lufttemperatur and Windgesehwin~ digkeit. Luft yon der zeitlieh konstanten Temperatur U< 0~ str6me mit der Gesehwindigkeit w abet ein in nieht zu dfinner Oberflfichenschicht auf 0 ~ abge- kahltes Gewfisser. Zur Zeit t, vom Beginn des Gefrie- rens an gereehnet, sei u(x, t) die Temperatur tier Eis- schieht in der Tie% x unterhalb der Eis-Luft-Grenz- fIache, uo(t) die (yon der Lufttemperatur U versehie- dene) Temperatur in der Eisoberflfiche. x = ~ (l) be- zeiehne die Grenze Eis--Wasser. Ferner sei k das Wfirmeleitverm6gen, ~, die Sehmelzwfirme, o die spezifisehe V~Tfirme und~ die Dichte des Eises, sowie a die yon der Windgesehwindigkeit abh/ingige Wfirme- 0bergangszahl Eis--Luft. An der fortschreitendelx Eis- Wassergrenze gilt dann k ou =;,~o (1) ~=~ ~-~ und an der Eis--Luft-Oberflaehe e ~ ~=o fi-~t+ (--u).o.e.d~. (e) o AuBerdem haben wir hier die Newtonsche Bandbe- dingung = ~ [Uo (t) - u]. (3) k g~x ~=o Aus (1) und (2) folgt 8 u > > x=~ x = 0 . ~ (4) und damit (wegen der Kleinheit des Integralgliedes in (2) zugleieh als O.N~iherung) aus (3) bzw. (1) c, (uo -- u) > k (-~ uo) , (5) bzw. de ).O~-:[<k (-u~ = . (6) Nach Eliminieren yon Uo und Integration erhfilt man < - + (- u)4. (7) Eine ahnliche Gleichung wurde bereits yon H. T. Barnes und L. V. King~) angegeben. Sic gibt naeh obigem eine obere Grenze f(ir die Eisdieke an-. Einsetzen yon (7) in (5) liefert for die Oberfl/~chen- temperatur des Eises k Uo ~x -U-< t (8) -u).t Aus den linken Seiten yon (5) und (6) folgt auch t o FOr die 1. NOherung beaehten wit, dab die Kr0m- mung dee Temperaturkurve im E~s nut verh~ILnis- m~flig klein ist, so dal] in (2) das Integral f(-u)dx o nur wenig kleiner als (-uo) ~ ist. Wit schreiben daher d~ I d ~(uo--S)<zo-dS+~e-s (lO) woraus sich dutch Intega'ation jetzt eine unlere Grenze ftir die Eisdeeke ergibt:

Die Wachstumsgeschwindigkeit von Eisdecken in Abhängigkeit von Lufttemperatur und Windgeschwindigkeit

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Page 1: Die Wachstumsgeschwindigkeit von Eisdecken in Abhängigkeit von Lufttemperatur und Windgeschwindigkeit

Heft 8 1999 ] Kurze Originalmit te i lungen. 249

3 Monarch bereits erfolgt: A m ungif t igs ten ist die Paraaminosal izylsaure , die mit untersehwell igen Dosen von Tb I gemiseht, die beste therapeut isehe Wi r kung aufweist. Mit dem wasserl6sliehen Tb VI wurde aueh die tuberkul6se Meningitis e inmal erfolgreieh be- handel t (K lee , Wupper ta l ) . Gut seheint die Beein- flussung der Darmtuberkulose zu sein. K u h l m a n n (M611n) sah bei 41 FMlen nur 4 Versager und B ti e h n e r (Freiburg) demonst r ie r te narbige Abhei lungen yon Darm- und Lungen tuberku lose naeh Chemotherapie. ZerstOrung von Bazillen wies aueh N a g l e y (Bromley) dureh Paraaminosal izylsf iure naeh. Naeh M o e s e h l i n (Ziirieh) ist die Kombina t i on yon St reptomycin mit Paraaminosal izylsf iure oder Sulfonen am wirksamsten. D e m Problem der auf dem Blutwege nieht zu errei- ehenden Bazillen in Kave rnen versueht M a l u e h e (Falkenstein) dutch eine offene K a v e r n e n b e h a n d l u n g mit direkter Appl ika t ion des ChemotherapeUtikums auf die K a v e r n e n w a n d zu begegnen.

Ein far In t e rn i s t en w ie Chirurgen gleieh reizvolles Gebiet s ind die angeborenen Herzfehler, die in den le tz ten Jah ren d e r Diagnose und opera t iven Behand- lung zugeftihrt worden sind ( M a n n h e i m e r , Kopen- hagen). Am hfiufigsten sind die Stenosen der Aorta im I s thmusan te i l und der offengebliebene Duetus arterio- sus, die Verb indung Zwisehen tier Lungen- und K6rper- sehlagader. Seltener s ind die Symptomkomplexe wie die S t e e n s o n - F a l l o t s e h e Tetralogie u n d d e r E i - s e n m e n g e r komplex: Die Diagnose ist dutch die Ein- f ah rung des Herzka the ter i smus und der Gef~13dar- s tel lung mit K o n t r a s t m i t t e l n (Angiographie) m6glieh geworden. Bei tier yon dem ()sterreieher F o r B m a n n vor 20 Jah ren bereRs angegebenen Herzkatheter is ie-

rung wird ein d/ inner Ka the te r dutch die Armvene in den reehten Vorhof, die reehte Herzkammer, die Lungenar te r ie oder bei Defekten in tier Herzkammer- wand in die l inke Herzkammer eingef~hrt. So gelingt es, d e n Druek in den einzelnen Herzabsehni t t en zu messen. Ist dieser beispielsweise in der reehten K a m m e r both, in der Lungenar ter ie niedrig, so k a n n auf eine Pulmonals tenose gesehlossen werden, ts t die ebenfalls dutch P robeen tnahme yon Blur aus dem Kathe te r zu messende Q-Sf i t t igung des reehten und t inken Kam- merblutes gIeieh, so tiegt ein Septumdefekt vor. Direkt s iehtbar s ind die Verhaltnisse zu maehen, wenn dutch die Kathe te r ein RO-Kontras tmi t te l sehnell ein- gespritzt wird und dessen Vertei lung in Herz und Kreislauf dureh se!mell aufeinanderfolgende Ft6-Auf- n a h m e n verfolgt werden kann. Uber die Ind ika t ion und den Erfolg der Operat ionen braehte W a r b u r g (Kopenhagen) eine eindrueksvolle Kasuis t ik bei. Die Operat ionsterbl iehkei t betrfigt 15%. Da sieh in Deutschland der Herzkatheter ismus n ieh t e ingefahr t hat, versueht ma n hier, die Symptoma t ik der ange- borenen Herzfehler auf eine andere Art zu erforsehen. G r o f l e - B r o e k h o f f (Bonn) land eharakter i s t i sehe Verfinderungen bei Sehieh taufnahmen des Herzens im Elek t rokard iogramm und im Verhal ten n a e h Sauer- s toffatmung. Er weist darauf hin, dab bei der :Opera- t ion auf einen genfigend hohen Sauerstoffgehalt des Narkosegemisehes geachtet werden muB.

Eine grol]z0gig angelegte Ausste l lung vermi t te l te den Tagungs te i lnehmern einen vollstfindigen Einbl iek in die M6gliehkeiten, die die Indus t r i e tier modernen Diagnost ik und Therapie bietet.

Eingegangen am 13. Mai 1949.

K u r z e O r i g i n a l m i t t e i l u n g e n .

Die ~Vaehstumsgesehwindigkeit yon Eisdeeken in Abh/infigkeit yon Lufttemperatur and Windgesehwin~

digkeit.

Luft yon der zeitlieh k o n s t a n t e n Tempera tu r U < 0~ s t r6me mit der Gesehwindigkeit w abet ein in n ieht zu dfinner Oberflfichenschicht auf 0 ~ abge- kahl tes Gewfisser. Zur Zeit t, vom Beginn des Gefrie- rens an gereehnet, sei u(x, t) die Tempera tu r tier Eis- schieht in der Tie% x un te rha lb der Eis-Luft -Grenz- fIache, uo(t) die (yon der Lu f t t empera tu r U versehie- dene) Tempera tu r in der Eisoberflfiche. x = ~ (l) be- zeiehne die Grenze Eis - -Wasser . Ferner sei k das Wfirmelei tverm6gen, ~, die Sehmelzwfirme, o die spezifisehe V~Tfirme u n d ~ die Dichte des Eises, sowie a die yon der Windgesehwindigkei t abh/ingige Wfirme- 0bergangszahl E is - -Luf t . An der fortschreitendelx Eis- Wassergrenze gilt d a n n

k o u =;,~o (1) ~=~ ~-~

und an der Eis - -Luf t -Oberf laehe

e ~ ~ = o fi-~t+ (--u).o.e.d~. (e) o

AuBerdem haben wir hier die N e w t o n s c h e Bandbe- d ingung

= ~ [Uo (t) - u ] . (3) k g~x ~ = o

Aus (1) und (2) folgt

8 u > > x=~ x = 0 . ~ (4)

und dami t (wegen der Kle inhei t des Integralgl iedes in (2) zugleieh als O.N~iherung) aus (3) bzw. (1)

c, (uo - - u ) > k ( - ~ uo) , (5)

bzw. d e

).O~-:[<k ( - u ~ = . (6)

Nach El iminieren yon Uo und In tegra t ion erhfilt man

< - + ( - u)4. (7)

Eine ahnliche Gleichung wurde bereits yon H. T. B a r n e s und L. V. King~) angegeben. Sic gibt naeh obigem eine obere Grenze f(ir die Eisdieke an-.

Einsetzen yon (7) in (5) liefert for die Oberfl/~chen- t empera tu r des Eises

k Uo ~x

- U - < t (8) - u ) . t

Aus den l inken Seiten yon (5) und (6) folgt auch

t

o

FOr die 1. NOherung beaehten wit, dab die Kr0m- mung dee Temperaturkurve im E~s n u t verh~ILnis-

m~flig klein ist, so dal] in (2) das In tegra l f ( - u ) d x o

nur wenig kleiner als �89 (-uo) ~ ist. Wi t schreiben daher

d~ I d ~(uo--S)<zo-dS+~e-s (lO)

woraus sich dutch Intega'ation je tz t eine unlere Grenze ftir die Eisdeeke ergibt:

Page 2: Die Wachstumsgeschwindigkeit von Eisdecken in Abhängigkeit von Lufttemperatur und Windgeschwindigkeit

[ Die Natur- 250 Kurze Originalmit te i lungen. k wissenschaffen

(x

mit

A

D r

Cp

p " ~

p =

t 1 ~ / ( _ ~ )

~ ~_ ~ z e ( - - u ) 1 d r . (11) : l , o z ( - Uo) o

Wie der Vergleieh mi t (9) lehrt, unterscheiden sigh die beiden, die strenge L6sung yon . beiden Seiten ein- sehl iegenden Nfiherungen lediglieh durch den Fak to r

l I -5 ~-~ ( - - Uo) , der selbst bei einer Eisoberflfiehen-

t empera tu r y o n - - 1 0 ~ erst um 3 Prozent yon 1 abweicht. Infolgedessen sollte bereits die sehr einfaehe und reehneriseh leicht zu handhabende O.Nfiherung (7) far die Praxis genOgend genau sein.

Da in der uns zug~ngliehen Li te ra tu r auBer einigen Wer ten yon B a r n e s bei - - 1 9 ~ Luf t t empera tu r und , , ruhigem Wet t e r " keine Messungen der Eiswachs- tumsgesehwindigkei t vorliegen, wurden Versuche in einem Gefr ierapparat mi t kans t l i ehem Wind ausge- f(lhrt. Die Windgeschwindigkei t Wurde zwisehen 0 und 6 m/see , die L u f t t e m p e r a t u r z w i s e h e n - - 1 0 ~ und - - 2 2 , 5 ~ vari iert . Es wurden die Eisdleke $ und die Ober- f l f iehentemperatur im Eis Uo verfolgt, bis das P roduk t aus Luf t t empera tu r U und Zeit t den Wer t 50 Grad �9 S tunden el ; reiehte;beiden h6ehstenWindgesGhwindig- kei ten en t s t anden in dieser Zeit etwa 3 em starke Eis- decken.

Sowohl die gemessenen Eisdieken als auGh die Oberflf iGhentemperaturen lieBen sigh gut dureh die AusdraGk_e (7) bzw. (8) darstellen. Zur weiteren Pra- fung wurden die mi t Hilfe dieser Formeln aus den Ver- suehsdaten erreehneten Wfirmefibergangszahlen a mi t den entspreehenden Wer t en der teehnisehen Wfirm~- lehre vergliehen. Hierzu muB die P r a n d t l - N u s s e l t - sehe Theorie des Wfirme~ibergangs durch Ber0eksich- t igung des Beitrags der .Verdunstungswfirme zu der , , t roekenen" Wfirmet~bergangsz.ahl erweitert werden. Fa r tu rbu len te S t r0mung und nieht zu groBe Dampf- drueke der ve rduns t enden Subs tanz ergibt sieh far das Verhfiltnis der Wfirmetibergangszahl Irtit u d u n s t u n g a' zu derjenigen an nieht fl(leh.tigen Grenz- flfiehen

D a L Puo - - p

D " l " c p U o - - U ' (12) A + ( 1 - - A ) a

1,3 BeV , Be = B e y n o l d s e h e Z a h P ) ,

= Diffusionskoeffizient des Dampfes im Trfigergas,

Temperaturlei t ff ihigkei t des Trfigergases,

Molwfirme des Trfigergases,

Totaldruek,

Par t ia ldruek der ve rdampfenden Substanz im Trfigergas,

pu ~ = Sfit t igungsdruek der ve rdampfenden Subs tanz an der Grenzflflehe,

L ~ Verdampfungswfirme pro Mol.

Im Tempera tu r in te rva l l zwischen 0 ~ und - - 2 0 ~ C wird f~ir das System W a s s e r - - L u f t a ' ~ 1,5 a. Bei Berfiek- s ieht igung dieser und einer weiteren, allerdings nur reeht roh abzusehfi tzenden Korrek tur f(lr die Kr~im- m u n g des W i n d k a n a l s ergibt sigh eine befriedigende Ubere ins t immung der experimentellefl Wer te far die Paramete r a in unseren Nfiherungsgleiehungen (7) und (8) mi t den teehnisehen Wfirme(lbergangszahlen.

Eine ausft~hrliehe Ver6ffent l iehung erscheint dem- nfiehst in den , ,Annalen der Meteorologie".

Physikalisch-chemisehes I n s t i t u t der Jus tus Liebig- Hochschule Giefien, z. Z. Lauterbaeh/Hessen .

K u r t N e u m a n n . Eingegangen . a m 27. Mai 1949.

~) B a r n e s , H. T., Ice Eng inee r i ng . Mon t r ea l (Canada) S. 6 0 f f . (192s).

~) P r a n d t l , "~u P h y s . Z. 29, 487 ~1928); vgI . a u c h H a u s e n H . , Angew. Chem. [B] 20, 177 (1948).

E l e k t r o n e n m i k r o s k o p i s e h e A b b i l d u n 9 v o n M e m b r a n f i l t e r o b e r f l ~ i e h e n ~) .

Die Membranfi l ter Z s i g m o n d y s und B a c h - m a n n s 2 ) , a u s den empfindl iehen Kol lodiumul t ra - f i l tern B e e h h o l d s 3) entwiekelt , wer/len dureh Ein- t roeknenlassen yon Nitr0ZellusoselSsungen bes t immter Zusammense tzung in sehr feinporiger Form mit abgestuf ter Porengr6Be erhalten4). Wfihrend noeh vor wenigen Jah ren solche Ko l lod iummembranen nu t in feuehtem Zus tand aufbewahr t werden konntenS), ist es heute m6glieh, dutch geeignete Zusammense tzung des L~Ssungsmittelgemisehes auch in t roekenem Zu- s t and hal tbare Fil ter herzustellen. Besonders diesem U m s t a n d ist es zu verdanken, dab sie mit Erfolg for bakteriologische und hygienische Unte rsuehungen s) verwendet werden konnten.

Die Z s i g m o n d y s e h e n Fil ter s ind ~ufierlieh durch ein Wabenne tz 4) kenntl ieh, das seine E n t s t e h u n g r i ch tunggebenden Krflften verdankt , die d i e ver- duns t enden L0sungsmit te l auf die koagul ierenden Nitrozelluloseaggregate aus(iben (sog. B g n a r d s c h e

Fig . 1. W a b e n n e t z s t r u k t u r eines M e m b r a n f i l t e r s n a c h Z s i g m o n d y . Na t f i r l i ehe Gr613e.

WirbeF). In Fig. 1 ist diese eharakter is t isehe S t ruk tur s iehtbar. Ob und wieweit diese Inhomogonit~it EinfluB auf die Ausbi ldung gleiehm~Biger Poren hat, ist bisher nieht e indeut ig: In der J a n d e r - Z a k o w s k i s e h e n Monographie ~) wird ein EinfluB einmal k la r verne in t (S. 94), an anderer Stelle (S. 101) jedoeh durehaus in B e t r a e h t gezogen. Untersehiede zwisehen Wabenne tz und W a b e n i n n e r e m k a n n m a n sehon beim Benetzen manehmal gut beobaehten. Man erhf i l t gelegentlieh Filter, b e i denen das Netz deutl ieh erhaben, andere, bei .denen es bis zur Loehbi ldung vert ief t ist. Es ersehien deshalb w(insehenswert, geeignete M aBnahmen zur Bi ldung v011ig gleiehmfiB!ger Fil ter zu treffen. AIs erste Aufgabe in dieser Bieh tung soll in dieser Arbeit gekIfirt werden, ob das Wabenne tz wirkliehe Unter- sehiede in der Porositfit oder, um mit G . r a b a r und L o u r e i r o 5) zu spreehen, in den Dim'ens ionen der Nitrozelluloseaggregate bedingt . Diese Entsehe idung ist l iehtmikroskopiseh sehwierig herbeizuft]hren, da infolge stSrender Streureflexion des Liehtes die Ober- f l f iehenkonturen nur undeut l ieh wahrnehmbar sind. Dagegen ges ta t te t das elektronenmikroskopisehe Ab- druekverfahren ~z) -die Oberft~ehe soleher Fil ter ab- zubilden. Die Elektronenmikroskopie d~irfte eine der wenigen M6gliehkeiten sein, die uns tiefere Einblieke in den Meehanismus der F i l t ra t ion gew~hren und unter den Modellen, die zur q u a n t i t a t i v e n Behand lung dieses sehwierigen Problemes herangezogen worden sindg), vielleieht eine Auswahl zu treffen gestat te t : Bereits M. v. A r d e n n e x~ hat sieh mit der t ibermikroskopi- sehen Unte r suehung yon Kol lodiumfi l tern besebfiftigt; allein seine Aufnahmen verm6gen die hier angesehnit- t enen Probleme nieht zu entseheiden, so dab es zweek- mf~Big erschien, eine solehe Unte r suehung mit ver- besserten Methoden erneu.t vorzUr/ehmen.