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Untersuchungen über die beim Schmelzen des Eises latent werdende Wärme

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Page 1: Untersuchungen über die beim Schmelzen des Eises latent werdende Wärme

300 D e la P r o v o s t n y e u. Desains , Untersueb.

XLVIX. U'ti f e r s u c h u n g e n i iber die b e i m S c h m e l s e n des

Eises latent w e r d e n d e Wurme . Von

DE LA P R O V O S T A Y P and P A U L D E Y A I N S .

(Compt. rend. T. XF1.J

Die lalente Wiirme des schmelzenden Eises wurde voo B l a c k , W i l k e und von t a p l a c e ond L a v o l s i e r aiiher besilmmt. Der erste von diesen Miinnern wandle bei seiner Unfersocbong fiber diesen Gegenstand die Metbode der Mi- sohungen an. Er nahm Wasser, welches einc Tcmperalor von 80 bis 88' C. hntte, und mischte zu diesem ein nahe glei- ches Gervictrt von $is ; er heobachtcte dann die Temperatar der Mischung am Ende des Versuches. B l a c k vernachliis- sigte bei seiner Untersuchong ohne Zweifel die Brucbtbeile eines Grades, denn er giebt die Temperaloren sowohl lm An- hnge wie am Ende des Experimenles immer In ronden Zahlen an. Man muss ausserdcm bemerken, dass man xu jener Zcit das Thermometer weder genau einzuthcilen, noch auch die fes- ten Punde deeselben gut feestzustellen wusstc. Die Zahl 80, welcbe er sngegebcn bat, lionnle dnher kein grosses Zulraucn 7x1 der Richtigkeit derselben erwecken. Einige Zeit oachher bcsfimrnle W i l k e von Neuem diese lalente WBrme. Er nabm mvei vollkommen gleiche Glosgefiisse, Piillle das eine mit Wns- flcr yon Null Grad, das andre mit Schnee, auch von Null Grad, nnd stellte das eine wie das andere in liocbendes Wasser. Als das in das erste GePiiss hineingcsenkte Thermometer 72O zeigle, zog er schnell das zweile QePiiss beraus; in diesem .Augenblicke zeigle das Thermomeier in demselben + 2'; aber eirie geringe Menge Schneo, welche aufh6rte ZP schmelzen, erniedrigte die Temperatur bis %om NulJpuncfe. Biernus schloss W i 1 k e , dass die hfente Wiirme des Eises 72" sei , und die6e Zahl wurde allgemcin angenommen bis zu der Rpocbc der Unlersucbungen \*on L a p I a c e and L A v o i s i e r.

Diese Miinner, om die specilsche WH'rme der Kiirper, die WIirmemenge bei der Verbrennung 0. 8. w. zo bestimmeo und zu messen, ersannen die Methode der Anwendung des Calori-

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iib. die latente Wiirlne des schmeiaenden Eises. 301

meters mlt IEis. Lie Anwendung dieser Melhode erfordert die Kcnntniss rler latenten Wirme des Eises; sie suchten daher, diem zn bestimmen.

Bei einem Versnche gossen sic ein bekanntes Gewicht Leissen Wassers iiber das Eis, welches in de r innern Hiilse des Calorimeters enlhalten war; sie sammeken urid wogen dann dieees Wasser zogleich mi6 dem, welches durch Schmelxen des Ekes sich gebildel hatle. Bei einem sndern Versuche wurde dae heisse Wnsser in ein kieines Gedss yon Metali gegossen und dieses dann in dae Calorimelcr hineingesetzt. Wenn die Temperatur des Wassers bis zum Nullpuncte bersbgesunkeu war, 80 sammeite man d a s d u d Schrnclzen des Ebee ent- strndene Warner und beetitnmtc das Gewicht desselben. D i e s beidcn Experimeaia gaben, dss eine

dns nntlere

das heisst, nach dem cinen war f Kilogramm Wasser von 13,395O, and nrch dem andern I Kilogramm Wasser von 76,070° nijthig, urn 1 Kilogr. Eis von Null Grad zu schmel- Zen. In runder Zahl oahmen sie 60" R. oder 75' C. an.

Scchzig Jshrc sind seit diesen Unlersuchuogen verfloesen, and die Z ~ h l 76 ist ohne Widerrede a18 eine GrBsse, iiber weiche kein %weifel stnEthnrl, angenommen worden.

Dennoch glauben wir, dass dime Zahl eine bedeutende Vergnderung erleiden muss Diese Veriioderung wird unse- rer Unterauchung gemiiss wenigstens 4 Einheiten betragen, also & der bis jetzt angenommeoen Zahl.

Wir wollen nicht verweilen bei der AuPzBhliing de r un- vermeidlichen Fehler, welche d ic Anwendong des Calorimeters mit sich fiibrt; sio sind bekaiint genug. Wir bemerken blos, das die angefiibrlen Venoche 16 Slunden dauerten ond dsss wshred einer so hwgeo Zeit es nnmiiglich ist, Irrthiimer zu yermeiden, welche, so gering sie auch scheinbar sein miigen, dennoch nothwendig auP die Richtigkeit der Resultale einen sehr nach!beiiigen EinRoss haben miissen. Ausserdern , weil bei diesen Versuchen das heisse Wavser fiber das E m @go5 sen wurde, 1st es klar, davs die Temperalor dieses Wassers nicht geoan bekaont war.

68,716" B. =a 73,395' C.,

60,856' R. == 76,O7Oa C.;

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802 De la Prevostaye u. Desains, t'ntersuch.

Wir bako die Metbode der Mischung vorgesegen. Bei diescr nimlieh hijnneo die onvermeidlichen Fehler, 80 wie iht Einflvss auP das Resolfat der Untersuchong, bestimmt w e r d q weno such aicht mit abeoluter Gensuigkeit, so doch wenfgstens mit grosser Anniiherung an dieselbe. Folgentlen W e g hsbea wir oacb mehreren Versuchen endiioh zur Erreichaog unseres Zweckes eingeschlageo.

Ein kleiaea BePtiss ven sehr diinnem Messing wnrde mEt Wnsaer von einer bestimmten Temperatur zwtscben i8" und 310" gefallt. Man steille ea mit dem Wasaer, wdchee e3 ertt- bielf, und dem Tbermomeler, welchea die Temperatar omeigte, auf die Schale einer Wage. Man nolirle g e n m den %it- piinci des Bleicbgewichtes und oahm d a m scbneil dpa 6ef6ss von der Wage ab und seBte es auf elnen klelnen Scbemel von Holz oder Was, nelchon es nur in drei Punclen beriihrte. Eioer der Reobachter riihrte einige Augenbliche die Fliisaigkeit om and beobachtele dann auberksam die Temperfitor. Er scbriob den Grad so wie die Zehntheile des Grade8 nnP, wtihrend der rndere mrgailig zwisclien mebrhch msammengehffdem Fliesa- ppier ein Sttickchen &Is trocknete, wclc ties vorher aagescbnitkn umd nls besondere rein nnd ohne Blasen zu dieaem Zweche ~osgewJhit worden war.

I n dem Aogenblicke, als dns Eisstiick hineingelegt wurde, srigte der eine mlt Lokr Stimme die Hundertthelle dee Grade8 an, der andere scbticb diem Zahl auf, so wio aucb die Zeit- sdmn d e.

Der Erete bewegte nnn bestiinilig die Miachong und folgtc zv1 gleicber Zeit mit dem Bag8 dem sinkenden Qoecksilber dcs Tberrnometera Er sngte im Anfangc jeden Grad nnti nacb- hef, ais die Erkfiltaatg der Pliiusigkcit immer Isngsamer vor sich ging, jedes Zebntheil des Omdes an. Der andere notirtc die dltsen verschitdenen Beobirchlongen coritsyondlrendea Zeitea.

Die Tempemfur am Ende dce Versnches wnr immer wenig rerschieden voo der der aaweaenden Kiirper aerhaupt . Einige X a l e war nor efn Brncblbeil cines Gmdes Ontersehied ; zuweileti war aie 8, 3 oder melvare Brad nieddger.

Weno diwelbe nnn gut beobacbtet ond der Auasprach des einea Beobaohters dorch den dee anderd bestaigt m d e u war,

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iib. die latente Warme des scholelmmh Ekes. 303

90 s t e h man wiedernn! das kleine Q e k auf die &hale der Wige. Endlicb, wetin dss Gleichgewicht eiogetreten war, mtlrte man von Neuem die Stunde, Minute and Secaade.

Indem man iaan w deu durcb diem Operationen feutgesetz- leu Znhlen noch eiuige Correelionstafelo aur Hiilpc nahm, 80

Ltta man nlle Klemeiiie, die zur Rerechaang des Versuchts

e i e CorrsFtimeo betreffen die Bckiiicaung des Bew.icbtes dea W~lwra~s old dm Ekw, des Sinkerm der Teapernlur aud dw :Ibsoluten Wertbes der Eadternperntur.

Die heiden ersleo Cflrrectionen aiad VOQ gerbger Bedetatang; man mticbt 140, indom man auf die 4usdunetung und das dem Eise anbiingende Wasser Riicksicht nimmt.

E i n Dlick auP die belinnnte FormeiO), welche daza dient, die lr\tenle Wiltme XU bestimmen, reicbt bin, urn zn eeigen, dnss ein Fehler von 0,l" in der Beslimmung der absolulen Whrme Q i n Bern zwvtiten Bliede auch eirien Pehler v6n C,i In d m WetLho P5r die lntenle Wtirme erzeugt.

lflese Bemerkung rnscht den EIofloeh der StbfTuag des Rullpunctes klnr. WLr bnbeo deebalb denselbeif bei uaaeren T'liermomefern dnrch mehere Versuche fesfgesteHt.

Der Tehler, welcber b e b 8Inten der Tempator (T-#) cintrift, w h d matflplicist mh dem Quotienten dea Gewfchtes dea WTmsers land dee Eilsep. &e ist desbstb vottheilhaft, drrs Ge- wtcht d e ~ Ekes zu vergT6ssern und das des Wassere zu ver- mindero. Aber man Budel hierin bald eine Grenze gesdzt, well damn dsa Shkm &r Temperetur des W a s w s trermehrt md ~~~ dcr Verkst an WEIrme dumb Aosstrrhlen, weloher nor sehr schwierig geoaa beslimmt werden kann, vie) e r n wenicli wiirde.

Tfi allen Ffillen wtv me Rndtcartyemtor, direct beobschtet, rn nbdrlg, w d zwnr am den Brrttbtheil eiaa G~adts, welchm darch Ausstrsbluog *\is dcm Gefiiss ver!uftW bag. Man mnw

nnlbig war en.

M - (T-O)=LfO, m *I

in welcber M die Mange den Wassers bezeicbnet, m die hfeoge des Rleee, Tdle Temperatar beim AaEmge, 0 dle Temperatur am Enda dea Vereoches nod l[r die lateote Wirme.

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304 De la Provostaye u.Desains, Untersucb, etc.

also dieaer Temyeratiir den aus dem Grade des Erksllens be- rcchneten Werth hiozofggen.

Mehrere %&en von Versueheo, welche mit dcmEielben Gefiisa and anter deneelben Urnstfinden nngestellt wnrden, htaben den Brocbtheil eines Grades kennen gelehrt, welchen das 6% f&s in einer Secunde bei einer jeden bcstimmten erhiihten Tem- peratnr verlicrt. Mail multiplicirte rlaher jede dieser Zdhilen init der Zeit, wiikrend welcher das Gcmenge diesen Ceberscliuss Ubec die mittlere Temperatur besass, and fjgte die Summe dicser Producte zu der beobachtelen Endtemperalor hinzo. W r bemerkten schon, dass diese immer sehr wenig von der Tern- peratar der omgebenden EuR diiTerirlc. Biereiurch erlangt man mehrere Vortliei!e :

I) In diesem Falle bleibt eie Iangc Zcit conshnt; man %ann daher mit Mmse ond grosser Sicherheit beobachien.

2) Dic Pehler, welche durch die Correctionen rticlisichllich der AbkGhlung gehubcn werden miisen, sind weit unbedeuten- der. Man Gbetzeugt sich dsvon leicbt, indcm man bernerlit, eiiiestheils dsss, \veil sie ehen kleinsten Werth haben, die Unregelmiissiglieiten in der Abkiihlong, multiplicirt mit den bur. eesteu Zeilen, nur wenig belrlichllich sein kiinncn , und andern- theils, dass das Einkcn Jer Temperatur der Masst, obgleich es anfangs aehr ~clinell ist, weil sie in Rchr vielen Puricten mit dem Eisa in Bcriihrung is(, doch nach urid nach !ringsam ood bequem zu mcssen wird, j c mehr die Schmelzang fortschreitct.

Wegen dieser verschicdenen Griinde und noch wegen aaderer ist dia Methodc yon B u m f o r d hier vollkornmen un- anwendbar.

Wir haben zwei sehr empfl ndliche Thermometer bei unsercn Untersuchungen benntzt, melche wir der sorgfiiltigsten Coiree- tion outerworfen haben,fndem wir sic unler einandcr wie auch mi: zwci Normal - Thermometern verglichen. Wir baben bier- bei gesshen, dass die schr geringeii DiEerenzen (sie betrugen nur einige nunderttheile eines Grades) sich auch in den gelundeoen Zalilcn fiir die lstente Warme deutlich wiederholtcn, so dess, indem dicse Ditferenzen berechnet warden, wit eine fast voll- kommene Uebereinstimmung In den Resultaten unserer Versaoho erbielten.

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Regnaolt, Bericht iiber die Abhandlung etc. 305

Wir haben mehr r ls 40 Versuche rngestellt, idem die Verhlltnisse in den Gewichten des Wueers ond dee Ejses, so wie in den Temperatoren lmmer veriindert worden. D l s mitllerc der oehr iibereinatlmmenden &sulfate dieser Versuche giebt 79,i0 far die htente Wiirme des Ekes, ond wir glanbeo versichert za eel., dass der wirkliohe Werth far dicselbe kaum urn drei CLehntbeiJs eitier Einhcit auf der einen oder der andern Selte von diesem Mitfel sich eolfernt.

XLVIIL Bericht iiber d i e Abhandlung von D e la Pr o- v o s t a y e und D e s a t n w ,,Ueber die b eim Schmel-

sen der Eisea latent toerdende Wdrme.'l You

BEGNAULT. (Compt. rend. T. XV..]

D e I n P r o v o s t r y e ond Desaina baben mlt Rccht ge. glaobt, die Zshl Par die lafenle Wiirme des rcbmehenden Eines, wie sie Yon La Y o i si e r ond L a p I a o e Pestgestellt war, dorch neue Beobrcbtuogen prPfen zu mffisen, ond de haben eine Iange lleibe VOR Versocben unfernommen, ala W e n Resoltat eine vie1 griissere Zahl Mr die lalente WiSrme dea B;ises doh ergeben hat, niimlich 79 8blt 75.

Die MethoQe, welcba D e l a P r o v o s t a p e ondDeealns nnwandfen, 1st die Mefhode der Mischongen, die in der That die elndge ist, welchs in dim; Hlnslchl sichere Resaltate ge- ben kosnte. Aof dieae Art baben sie 81s die mitflere ZIshl 79,i gelonden, welchs durch i7 Bbereinaflmmende Beobacbtoa- gen Pestgeetellt ist.

D e I n P r o v o s t a y e ond D e s a i n s hsbeo bei ihren Ver- suchen alls Borgfslt sngewrndt, wodnrch eie aieh von der Be. naolgkeit Oemelben iibeneogen konnlen. Die posse Anzabl von Beobachfangen, welcbe eie onler verschledenen Urnsttinden go- mmcht haben, Iassen kefneo Zwellel dbrig wegeo der Genaolg- kdt dea von ihnen gehndeoen Besolfafee.

Ich babe mich aoC mebrhche Art mit deraelben Uater- aochong beachsiftlgt, ond meins Versuohe, melohe ich €a der

J O ~ . 1. prat. Chemic. XMX. 5. BO