| Titel: | Bericht über die Versuche, welche aus Auftrag des Finanzdepartements der Vereinigten Staaten von einer Commission des Franklin-Institute in Pennsylvania über die Explosionen der Dampfkessel angestellt wurden. | 
| Fundstelle: | Band 62, Jahrgang 1836, Nr. I., S. 2 | 
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                        I.
                        Bericht uͤber die Versuche, welche aus
                           Auftrag des Finanzdepartements der Vereinigten Staaten von einer Commission des
                           Franklin-Institute in Pennsylvania
                           uͤber die Explosionen der Dampfkessel angestellt wurden.
                        Aus dem Journal of the Franklin Institute im
                           Mechanics'
                                 Magazine, No. 666 u. f.
                        Mit Abbildungen auf Tab.
                              II.Diese Tafel wird mit dem naͤchsten Heft ausgegeben. A. d. R.
                           
                        (Fortsezung von Bd. LXI. Heft 6, S.
                           426.)
                        Ueber die Ursachen der Explosionen der Dampfkessel.
                        
                     
                        
                           VI. Wiederholung der Versuche Klaproths
                                 in Bezug auf die Umwandlung des Wassers in Dampf durch stark erhiztes
                                 Metall.
                           Nachdem es allgemein bekannt ist, daß durch die Erhoͤhung der Temperatur einer
                              Metalloberflaͤche die Verduͤnstung einer auf ihr befindlichen
                              Fluͤssigkeit vermindert werden kann, machten wir es uns zur Aufgabe die
                              Erscheinungen zu pruͤfen, welche unter verschiedenen Umstaͤnden mit
                              der Verdampfung des Wassers durch Eisen und Kupfer verbunden sind; und zwar:
                           1) zu bestimmen, bei welcher Temperatur eine gegebene kleine Quantitaͤt Wasser
                              in der kuͤrzesten Zeit durch Kupfer, dessen Oberflaͤche sich
                              verschieden verhaͤlt, in Dampf verwandelt werden kann;
                           2) zu bestimmen, wie sich dieß unter aͤhnlichen Umstaͤnden mit dem
                              Eisen verhaͤlt;
                           3) endlich diese Folgerungen auf jene Wirkung auszudehnen, welche Statt findet, wenn
                              man verschiedene Quantitaͤten Wasser in kupferne oder eiserne Gefaͤße
                              von verschiedener Dike, verschiedenartiger Oberflaͤche und verschiedener auf
                              verschiedene Weise hervorgebrachter Temperatur bringt.
                           Wir verschafften uns von beiden Metallen eine Anzahl Schaͤlchen von
                              moͤglich gleicher Form und verschiedener Dike. Diese Schaͤlchen waren
                              Kugelsegmente von beinahe 3 Zoll Halbmesser; drei bestanden aus Kupfer und
                              fuͤnf aus Eisen: von lezteren waren vier aus Schmiedeisen und eines aus
                              Gußeisen erzeugt. Um die Schaͤlchen zu erhizen verschafften wir uns zwei
                              cylinderfoͤrmige Gefaͤße, von denen das eine Oehl und das andere Zinn
                              enthielt; ersteres hatte beinahe 9 Zoll im Durchmesser und 4 Zoll Hoͤhe;
                              lezteres dagegen hatte 6
                              1/2 Zoll Durchmesser und 4 Zoll Hoͤhe. Sie wurden beide mit Mitchell's Weingeistlampe, oder da, wo es sich um sehr
                              hohe Temperaturen handelte, in einem Holzkohlenofen erhizt. Die Schaͤlchen
                              waren mit Handhaben versehen, welche uͤber die Raͤnder der als Oehl-
                              oder Zinnbad dienenden Cylinder hinausragten, so daß die Schaͤlchen auf diese
                              Weise an Ort und Stelle gebracht und weggenommen werden konnten.
                           Die bei diesen Versuchen in Anwendung gebrachten Thermometer waren bei dem
                              Siedepunkte des Wassers und bei dem Schmelzpunkte des reinen Zinnes
                              sorgfaͤltig verglichen worden. Die Versuche, zu deren Eroͤrterung wir
                              zuerst schreiten wollen, beziehen sich auf die Verdampfung von Wassertropfen in
                              kupfernen Schaͤlchen, deren Oberflaͤche von vollkommener
                              Glaͤtte bis zu der durch Oxydation bedingten Rauhheit wechselte.
                           1) Das kupferne Schaͤlchen Nr. VII. von 7/100 Zoll Dike wurde etwas polirt,
                              und dann in das Zinnbad gebracht, waͤhrend dieses fluͤssig war; das
                              Zinn hielt das Schaͤlchen beim Erstarren an Ort und Stelle. Der Thermometer
                              ward in einen kleinen Cylinder aus duͤnnem Eisenbleche, der mit Queksilber
                              gefuͤllt war, und der sich so nahe als moͤglich an dem
                              Schaͤlchen befand, eingesenkt. Mir dem Fortschreiten der Versuche wurde die
                              Oberflaͤche des Kupfers immer matter, so daß nach Vollendung der beiden
                              ersten Reihen von Versuchen die dritte durch Zunahme der Verdampfung eine merkliche
                              Wirkung der Oxydation beurkundete. 120 Tropfen aus der angewendeten
                              Tropfroͤhre machten 1/8 Unze aus; ein Tropfen wog demnach 0,47 Gran.
                           
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 62, S. 3
                              
                                 
                                 Sowohl bei dieser, als bei den folgenden Tabellen sind unter der absteigenden
                                    Reihe die bei abnehmender und unter der aufsteigenden die bei zunehmender
                                    Temperatur erhaltenen Resultate begriffen. A. d. O.
                                 
                              Glatte Oberflaͤche;
                                 Kupferschaͤlchen von 0,07 Zoll Dike; Absteigende Reihe; Aufsteigende
                                 Reihe; Temperatur; Tropfen auf den Mittelpunkt; Bemerkungen; Auf einen polirten
                                 Theil; Auf einen minder polirten Theil; Nicht zuruͤkgestoßen; Ein Tropfen
                                 auf die Seite der Schale 12 Secunden; Vollkommene Abstoßung; Die Temperatur auf
                                 360°; An einer rauhen Stelle 1 1/2 Secunden
                              
                           Die Temperatur, bei welcher das Maximum der Verdampfung Statt fand, scheint unter
                              diesen Umstaͤnden zwischen 327 1/2 und 329 1/2° F. gewesen zu seyn.
                              Beide Reihen stimmten in ihren Angaben beinahe uͤberein. Die Abstoßung war
                              bei 350° vollkommen; der auf den Mittelpunkt des Schaͤlchens gefallene
                              Tropfen nahm die gewoͤhnliche rotirende Bewegung an und verschwand sehr
                              langsam.
                           2) Die Oberflaͤche desselben Schaͤlchens ward mit Trippel und Oehl
                              polirt, wo sich dann bei Anwendung desselben Bades folgende Resultate ergaben.
                           
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 62, S. 4
                              Polirte Kupferoberflaͤche;
                                 Absteigende Reihe; Temperatur; Tropfen auf den Mittelpunkt; Bemerkungen;
                                 Vollkommene Abstoßung; Offenbar verminderte Abstoßung; Unvollkommene
                                 Abstoßung
                              
                           Die Temperatur, bei der das Maximum der Verdampfung Statt fand, war hier offenbar
                              292° F. Aus einer Vergleichung dieser Tabelle mit der vorhergehenden, aus der
                              sich fuͤr denselben Punkt eine Temperatur von 327 1/2 bis 329 1/2° F.
                              herauswirft, erhellt offenbar die Wirkung der Politur. Eine vollkommene Abstoßung
                              fand noch bei 315° F. Statt. Bei Wiederholung dieser Versuche mit einer
                              Oberflaͤche, welche durch Einwirkung der Hize und des Wassers man geworden
                              war, stieg die Temperatur der Maximal-Verdampfung auf 325 1/2 und jene der
                              vollkommenen Abstoßung auf 378° F., was obigen Schluß abermals
                              bestaͤtigt.
                           3) Dasselbe kupferne Schaͤlchen mit reiner, aber nicht glatter
                              Oberflaͤche, und dann mit stark oxydirter, aber nicht befetteter
                              Oberflaͤche in ein Oehlbad gebracht, gab die aus der naͤchstfolgenden
                              Tabelle ersichtlichen Resultate. Die Natur des Bades konnte bei einer so geringen
                              Menge Wassers wahrscheinlich keinen wesentlichen Einfluß auf die Resultate haben, da
                              die abkuͤhlende Wirkung, welche die Verdampfung des Wassertropfens auf die
                              Metalloberflaͤche ausuͤbt, nur unbedeutend ist. Bei den rauhen
                              Oberflaͤchen wird es sehr bemerkbar, wenn man dem Wassertropfen eine Neigung
                              gibt sich zu bewegen, indem man ihn auf die Seitenwaͤnde des
                              Schaͤlchens fallen laͤßt. Diese Neigung zur Bewegung
                              unterstuͤzt naͤmlich die Repulsivkraft, und bedingt demnach
                              haͤufig eine betraͤchtliche Zunahme der zur Verdampfung
                              noͤthigen Zeit.
                           Die erste Reihe der folgenden Tabelle enthaͤlt die Resultate der Versuche mit
                              reiner, aber nicht glatter Oberflaͤche des Schaͤlchens; bei den
                              Versuchen der zweiten und dritten Reihe hingegen war die Oberflaͤche stark
                              oxydirt, aber nicht befettet.
                           
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 62, S. 5
                              Temperatur nach Fahrenheit; Reine
                                 Oberflaͤche; Oxydirte Oberflaͤche; Absteigende Reihe; Aufsteigende
                                 Reihe; Seitliche Tropfen; Centrale Tropfen; Zeit in Secunden; Bemerkungen;
                                 Beinahe; Sehr kleine Tropfen werden noch abgestoßen; Kleine Tropfen abgestoßen;
                                 Verschiedene Theile des Schaͤlchens stoßen ungleich ab; Keine vollkommene
                                 Abstoßung; Beilaͤufig; Nicht abgestoßen; Vollkommen abgestoßen; Nicht
                                 vollkommen; Nicht abgestoßen; Eben abgestoßen
                              
                           
                           Der Punkt der Maximalverdampfung, der bei der reinen Oberflaͤche zwischen 294
                              und 299° stand, wurde also durch Oxydation auf 317 1/2° und durch noch
                              groͤßere Vermehrung der Rauhheit der Oberflaͤche auf beilaͤufig
                              348° F. erhoͤht.
                           4) Eine Vergleichung der Resultate der Verdampfung, welche auf einer
                              Kupferflaͤche von 0,07 Zoll Dike unter verschiedenen Umstaͤnden Statt
                              findet, ergibt sich aus folgender Tabelle, in der auch so ziemlich genau die
                              relativen Verdampfungszeiten einer und derselben Quantitaͤt Wasser unter
                              diesen verschiedenen Umstaͤnden angegeben ist. Die Temperatur der
                              fluͤssigen Tropfen und der Druk, unter welchem sie verdampft wurden,
                              brauchten nicht weiter in Betracht zu kommen, obgleich wir es fuͤr
                              noͤthig hielten, auch diese Punkte urspruͤnglich zu bemerken, damit
                              man nicht sagen koͤnne, wir haͤtten sie uͤbergangen.
                           
                              
                                 
                                       Temperatur
                                    derMaximal-Verdampfung.
                                      Zeit
                                    derVerdampfung.
                                    Temperaturder
                                    Abstoßung.
                                 
                              
                                 
                                     
                                        Fahrenheit.
                                    Secunden.
                                    Fahrenheit.
                                 
                              
                                 Stark polirte Oberflaͤche
                                      
                                         292
                                         3
                                         315
                                 
                              
                                 Matte (tarnished) Oberflaͤche
                                      
                                         325 1/2
                                        < 1
                                 
                                 
                              
                                 Polirte Oberflaͤche
                                      
                                         328 1/2
                                   2 und 1 1/2
                                         350
                                 
                              
                                 Rauhe, aber reine Oberflaͤche
                                      
                                         296 1/2
                                        3/4
                                 
                                 
                              
                                 Oxydirte Oberflaͤche
                                      
                                         317 1/2
                                        1/4
                                         338
                                 
                              
                                 Sehr stark oxydirte und
                                    unreineOberflaͤche
                                      
                                         348
                                        1/4
                                 
                                 
                              
                           Diese Resultate, welche wahrscheinlich so richtig als moͤglich seyn
                              duͤrften, deuten an, daß die Glaͤtte der Oberflaͤche die
                              Temperatur der Maximalverdampfung herabdruͤkt, waͤhrend sie die Zeit,
                              welche bei dieser Temperatur zur Verdampfung noͤthig ist, steigert. Die
                              Naͤhe, in welcher der Punkt der Abstoßung zu der Temperatur der
                              Maximalverdampfung steht, erhellt aus jenen Faͤllen, in welchen eine
                              vollkommene Abstoßung notirt wurde; diese Temperatur uͤbersteigt jene der
                              Maximalverdampfung beilaͤufig um 21° F.
                           5) Wir stellten auch uͤber die Temperatur der Maximalverdampfung des Wassers
                              durch Eisen, dessen Oberflaͤche sich in verschiedenem Zustande befand.
                              Versuche an. Da diese Versuche den mit dem Kupfer angestellten vorausgingen, so war
                              deren Anzahl etwas groͤßer, damit hier die Sorgfalt die Erfahrung erseze. Wir
                              brauchen uͤbrigens nicht die Details saͤmmtlicher Versuche zu geben,
                              da dieselben auf die bereits angegebene Weise angestellt wurden, und da nur die
                              Resultate allein allgemeines Interesse haben koͤnnen. Die Temperatur der
                              vollkommenen Abstoßung ward hiebei gleichfalls beobachtet. Ein Theil der Versuche
                              ward in einem Oehlbade angestellt, bei anderen wurde die Waͤrme durch Zinn
                              mitgetheilt.
                           
                           In folgender Tabelle sind die Resultate der Versuche mit dem schmiedeisernen
                              Schaͤlchen Nr. III. von 3/16 Zoll Dike enthalten; die Oberflaͤche ward
                              nach jeder Reihe mit Saͤure und Alkali gereinigt, es bestand daher mit
                              Ausnahme der lezten eigens bemerkten Reihe bei saͤmmtlichen Versuchen kein
                              großer Unterschied in der Reinheit. Die Erwaͤrmung geschah mit dem Oehlbade.
                              Die Tropfen fielen aus einer Tropfroͤhre; 128 derselben gaben eine Unze
                              Fluͤssigkeit, wonach also ein Tropfen beinahe 0,45 Gran wog. Unter den
                              Bemerkungen findet man hier hauptsaͤchlich die Temperaturen, bei denen keine
                              vollkommene Abstoßung beobachtet wurde; man ersieht hieraus, wie nahe jede einzelne
                              Beobachtung dem wahren Abstoßungspunkte kommt. Diese Zahlen weichen offenbar von
                              jenen der vollkommenen Abstoßung weniger ab, als die Temperaturen der lezteren unter
                              einander abweichen, und die Abweichung ist wirklich weit geringer, als nach der
                              Ungleichheit der Wirkung der kleinen Unebenheiten der Oberflaͤche erwartet
                              werden konnte.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 62, S. 7
                              Reine Oberflaͤche;
                                 Temperatur der Maximal-Verdampfung; Extreme; Mittel; Abstoßung; Bemerkungen;
                                 Reihe, aufsteigend; Die Maximalverdampfung war bei 336 1/2°
                                 voruͤber; die Abstoßung bei 378 1/2° nicht vollkommen; Abstoßung
                                 unvollkommen; Oberflaͤche oxydirt durch den Gebrauch bei den
                                 vorhergehenden Versuchen; Der Tropfen zerbricht selbst bei diesem Punkte an
                                 unregelmaͤßigen Theilen des Schaͤlchens, d.h. die Abstoßung ist
                                 unvollkommen
                              
                           
                           6) Folgende Tabelle enthaͤlt die Resultate einer anderen, mit dikerem Eisen
                              angestellten Reihe von Versuchen; es geht daraus hervor, daß bei den vorhergehenden
                              Versuchen die Wirkung der Abkuͤhlung unmerklich war, indem durch Zunahme der
                              Dike kein Unterschied in der Temperatur der Maximalverdampfung eintrat. Das eiserne
                              Schaͤlchen hatte 1/4 Zoll Dike, und wurde nach dem ersten Versuche so stark
                              erhizt, daß sich dessen Oberflaͤche mit Oxyd uͤberzog. Die Resultate
                              stimmen ganz mit den fruͤheren uͤberein, denn die Temperatur der
                              Maximalverdampfung stieg.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 62, S. 8
                              Mit Saͤure und Alkali
                                 gereinigte Oberflaͤche; Temperatur der Maximalverdampfung; Temperatur der
                                 Abstoßung; Seitliche Tropfen; Centrale Tropfen; Die Oberflaͤche durch
                                 Erhizung mit Oxyd uͤberzogen
                              
                           Nach den Versuchen des Hrn. Prof. Johnson, die einzigen,
                              welche der Commission uͤber diesen Gegenstand bekannt sind, befindet sich die
                              Temperatur der Maximalverdampfung zwischen 304 und 320° F. Die Abweichung
                              dieser Angabe von den Resultaten der Commission ist wahrscheinlich durch den
                              verschiedenen Zustand der Oberflaͤche des angewendeten Eisens bedingt.
                           7) Die Abstoßung, wie sie durch erhiztes Zinn hervorgebracht wird, ergibt sich aus
                              folgenden Versuchen. Die Zinnoberflaͤche hatte hiebei die Gestalt der unteren
                              Seite des Schaͤlchens Nr. VIII.; d.h. sie bildete einen Theil eines
                              Sphaͤroides, welches einer Kugel von 3,35 Zoll sehr nahe kam. Die
                              Oberflaͤche, selbst war ziemlich glatt, doch nicht ohne einige kleine
                              Unregelmaͤßigkeiten.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 62, S. 8
                              Centrale Tropfen; Temperatur; Zeit
                                 in Secunden; Bemerkungen; Seitliche Tropfen wurden nicht abgestoßen; Zehn
                                 Tropfen in 6 Secunden; Seitliche Tropfen wurden abgestoßen; Maximalverdampfung;
                                 Das Zinn war auf der Oberflaͤche nicht geschmolzen, obschon der
                                 Thermometer unten um 14° Uͤber dessen Schmelzpunkt stand. Der
                                 Thermometer ward zur Probe mit schmelzendem Zinne verglichen
                              
                           
                           Alle die nach der Bemerkung „Zehn Tropfen in 6 Sekunden“
                              folgenden Versuche wurden angestellt, indem man auf ein Mal mehrere Tropfen, die
                              jedoch nicht im Stande waren die Oberflaͤche abzukuͤhlen, herabfallen
                              ließ, und indem man die zur Verdampfung aller noͤthige Zeit maaß und diese
                              dann durch die Zahl der Tropfen theilte. Die Maximalverdampfung fand wahrscheinlich
                              bei 419° Statt; denn die Verdampfungszeit war bis zu 444° hinauf
                              zuverlaͤssig gestiegen; nach Abwaͤrts ist dieselbe Sicherheit jedoch
                              nur von 321° an zu finden. Die Temperatur der Maximalverdampfung steht also
                              an der etwas rauhen, jedoch polirten Zinnoberflaͤche gewiß uͤber jener
                              der polirten kupfernen und jener einer glatten eisernen Oberflaͤche; die
                              Verdampfung eines Tropfen Wassers erfolgte naͤmlich bei dieser Temperatur in
                              einer um 1/6 kuͤrzeren Zeit, als sie auf einer polirten Kupferflaͤche
                              von gleicher Temperatur Statt fand; naͤher kam sie noch der Verdampfungszeit
                              auf glattem Eisen, obschon dieses leztere Metall einen weit geringeren Glanz hatte.
                              Vollkommen richtige Folgerungen ließen sich hieraus nur nach groͤßerem
                              Wechsel in den Metallen und haͤufiger Wiederholung der Versuche ziehen; so
                              weit die Versuche jedoch bis jezt gehen, erhellt daraus, daß die Abstoßung nicht
                              bloß von dem relativen Glanze oder von der Politur der verschiedenen
                              Metalloberflaͤchen abhaͤngt.
                           8) Die Schluͤsse, fuͤr die wir gutstehen, sind folgende:
                           1) Die Temperatur der Maximalverdampfung eines Metalles nimmt mit der Zunahme der
                              Glaͤtte seiner Oberflaͤche ab, so daß innerhalb einer bestimmten Zeit
                              die bei dieser Temperatur verdampfte Quantitaͤt viel geringer ist. Bei Kupfer
                              ist der Unterschied zwischen der polirten und der oxydirten Oberflaͤche durch
                              56° ausgedruͤkt, indem die Maximalverdampfung an ersterer bei 292 und
                              an lezterer bei 348° eintritt. Das Verhaͤltniß der Verdampfungszeiten
                              fuͤr diese beiden Punkte ist 13 zu 1; denn derselbe Wassertropfen braucht in
                              dem einen Falle 3 Secunden und in dem anderen nur 1/4 Secunde zur Verdampfung. An
                              dem Eisen gab die glatte Oberflaͤche bei 334 oder 337 1/2, die oxydirte
                              dagegen bei 346 1/2° das Maximum der Verdampfung, wonach also hier der
                              Unterschied geringer ist als beim Kupfer; bei sehr starker Oxydation bestand jedoch,
                              da die Maximal-Verdampfung bei 381° eintrat, eine Differenz von
                              beilaͤufig 45°. Die Zeit der Verdampfung wich in beiden Faͤllen
                              nicht sehr ab.
                           2) Die Temperaturen der Maximalverdampfung wichen bei gleichem Zustande der
                              Oberflaͤche fuͤr das Kupfer und das Eisen um 30 bis 40° von
                              einander ab, wobei jene des Eisens die hoͤhere ist. Die Zeit der Verdampfung
                              bei diesem Maximum ist fuͤr das Kupfer kuͤrzer als fuͤr das Eisen, und zwar in
                              einem Verhaͤltnisse von 2 zu 1, oder beinahe in dem Verhaͤltnisse
                              ihrer Waͤrmeleitungs-Faͤhigkeit, welches wie 2 1/2 zu 1 ist.
                           3) Die Temperatur der Maximalverdampfung fuͤr oxydirtes Eisen oder stark
                              oxydirtes Kupfer correspondirt beinahe mit jener, bei der der Dampf eine Spannkraft
                              von 9 Atmosphaͤren besizt, wobei jedoch der Dampf nur unter dem
                              atmosphaͤrischen Druke erzeugt wurde.
                           4) Eine vollkommene Abstoßung zwischen dem Metalle und dem Wasser tritt bei 20 biß
                              40° uͤber der Temperatur der Maximalverdampfung ein, und zwar beim
                              Kupfer fruͤher, als beim Eisen. Bei diesen Temperaturen befeuchtet das Wasser
                              das Metall nicht; die Tropfen gerathen nach verschiedenen Dichtungen in rotirende
                              Bewegungen oder bleiben zuweilen unter langsamer Verdampfung ruhig stehen; sind sie
                              sehr klein, so springen sie manchmal auch senkrecht empor; ihre Verdampfung scheint
                              von der dem Metalle zunaͤchst liegenden Seite auszugehen.
                           Eine Zusammenstellung aller dieser Thatsachen ist in folgender Tabelle enthalten.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 62, S. 10
                              
                                 
                                 Mittel aus drei Versuchsreihen. Zeit zwischen 1 und 1/2 Secunden.
                                 
                              
                                 
                                 Zeit gegen 1 Secunde fuͤr 0,46 Gran Wasser.
                                 
                              Beschaffenheit der
                                 Oberflaͤche; Kupferne Schaͤlchen; Eiserne Schaͤlchen;
                                 Temperatur der Maximalverdampfung; Zeit in Secunden; Temperatur der Abstoßung;
                                 Stark polirt; Rein, nicht polirt; Oxydirt; Stark oxydirt und nicht rein; Stark
                                 oxydirt, aber rein
                              
                           
                           Es unterliegt keinem Zweifel, daß bei den Temperaturen der Maximalverdampfung eine
                              Abstoßung zwischen dem erhizten Metalle und dem Wasser zu entstehen beginnt; denn
                              man kann annehmen, daß der Waͤrmestoff um so rascher von dem Metalle in das
                              Wasser uͤberzugehen streben wird, um je mehr die Temperatur des ersteren jene
                              des lezteren uͤbersteigt, wodurch nothwendig nach dem Beginnen der
                              abstoßenden Wirkung eine Zunahme der Verdampfung eintreten muß.
                           Die Temperaturen der Maximalverdampfung werden in der Praxis an den
                              Hochdruk-Dampfmaschinen erreicht. Die Locomotivmaschinen mit kupfernen
                              Feuerzuͤgen arbeiten mit Dampf von 60 Pfd. Druk auf das Sicherheitsventil,
                              und dieß entspricht einer Temperatur von beinahe 306° F., welche nur um
                              15° unter der Temperatur der Maximalverdampfung fuͤr oxydirtes Kupfer
                              steht. Die eisernen Kessel unserer Hochdrukmaschinen erzeugen Dampf von 10 bis 11
                              Atmosphaͤren oder von 354 bis zu 360° F., welche leztere Temperatur
                              beilaͤufig um 20° unter jener der Maximalverdampfung fuͤr eine
                              oxydirte Oberflaͤche aus dikem Eisen steht.
                           Es ist moͤglich und sogar wahrscheinlich, daß der Druk diese Resultate, welche
                              sich, wie gesagt, lediglich unter den Einfluͤssen des atmosphaͤrischen
                              Drukes ergaben, modificirt; wahrscheinlich wird der Druk, indem er der Abstoßung
                              zwischen dem erhizten Metalle und dem Wasser entgegenwirkt, die Temperatur der
                              raschesten Verdampfung hoͤher treiben.
                           9) So wichtig und interessant die angegebenen Resultate in praktischer sowohl, als in
                              theoretischer Hinsicht seyn moͤgen, so kann man doch nicht sagen, daß aus
                              ihnen Aufschluͤsse daruͤber hervorgehen, wie die ploͤzliche
                              Beruͤhrung, in welche Wasser mit erhizten Metalloberflaͤchen
                              geraͤth, zur Erzeugung von Explosionen mitwirkt. Man muß hier naͤmlich
                              eine so große Wassermenge unter den verdampfenden Einfluß des erhizten Metalles
                              geraͤth, daß hiedurch die Temperatur der Oberflaͤche wesentlich
                              erniedrigt wird, ausgenommen es findet eine heftige Abstoßung des Wassers von dem
                              Metalle Statt. Um die Frage von diesem Standpunkte aus untersuchen zu
                              koͤnnen, muß wo moͤglich das Gesez ermittelt werden, nach welchem
                              verschiedene auf erhiztes Metall gebrachte Quantitaͤten Wasser im Stande
                              sind, dessen Temperatur so weit zu reduciren, daß das Maximum der Verdampfung
                              eintritt. Daß ein solches Maximum wirklich gefunden werden kann, erhellt aus obigen
                              Resultaten; denn es geht aus ihnen hervor, daß zwischen dem Wasser und dem erhizten
                              Metalle eine Abstoßung eintritt, welche, nachdem die Temperatur der
                              Maximalverdampfung voruͤber ist, rasch zunimmt. Nun wird aber Wasser, welches auf
                              eine Oberflaͤche, deren Temperatur auf der Maximalverdampfung steht, gegossen
                              wird, diese rasch unter diese Temperatur herab abkuͤhlen. Dagegen wird aber
                              Wasser, wenn es bei einer Temperatur, bei der die Abstoßung sehr stark ist, auf die
                              Metalloberflaͤche gegossen wird, diese nicht bis auf die Temperatur der
                              Maximalverdampfung abzukuͤhlen vermoͤgen. Es wird daher zwischen
                              diesen Punkten eine Initialtemperatur geben, bei der die Verdampfung am
                              groͤßten seyn oder eine bestimmte Menge Wasser in der moͤglich
                              kuͤrzesten Zeit verdampft werden wird. Dieses Problem war offenbar nicht so
                              leicht zu loͤsen, wie das fruͤhere, noch konnte man eben so
                              genuͤgende und constante Resultate erwarten. Da die Wichtigkeit dieses
                              Gegenstandes fuͤr die Praxis jedoch gebot, die Loͤsung wenigstens zu
                              versuchen, so schlugen wir folgende Methode ein. Wir bedienten uns wie bei den
                              fruͤheren Versuchen desselben Oehl- und Zinnbades, um die Mittheilung der
                              Waͤrme durch verschiedene Medien im Allgemeinen zu ermitteln. Verschiedene
                              Metalle, Kupfer und Eisen, von verschiedener Dike und mit verschiedenartiger
                              Oberflaͤche wurden der Probe unterworfen. Die Quantitaͤt des Wassers
                              wurde, nachdem die abstoßende Wirkung des Metalles vollkommen entwikelt war, von so
                              geringen Mengen an, daß die Temperatur der Metalloberflaͤche nicht dadurch
                              vermindert werden konnte, bis auf solche Mengen vermehrt, wie sie die
                              Schaͤlchen zu fassen vermochten. Jeder einzelne dieser Faͤlle
                              erforderte eine muͤhselige Untersuchung. Bei den groͤßeren
                              Quantitaͤten Wasser wurde die Temperatur des Metalles so erniedrigt, daß
                              selbst jene des Bades dadurch beeintraͤchtigt ward; es wurde daher das Mittel
                              mehrerer in regelmaͤßigen Zwischenzeiten beobachteter Temperaturen als die
                              Temperatur des Bades, auf welches das Wasser gegossen wurde, und welches in Betracht
                              der ganzen Masse den Schaͤlchen anliegenden Theilen einen dieser Temperatur
                              entsprechenden Hizgrad mittheilte, angenommen. Das Oehlbad wurde umgeruͤhrt,
                              um so viel als moͤglich in den verschiedenen Theilen eine
                              Gleichfoͤrmigkeit in der Temperatur zu erzeugen.
                           Ohne die Temperatur, bis auf welche die Theile des erhizten Metalles oder des Bades
                              durch das Hinzugießen von Wasser vermindert werden, zu kennen, liefern diese
                              Versuche doch genau die Antwort auf die Frage: „bei welcher Temperatur
                                 eines Metalles wird Wasser, wenn es in einer beschraͤnkten
                                 Quantitaͤt auf dasselbe gegossen wird, am schnellsten in Dampf verwandelt
                                 werden?“ Natuͤrlich muͤssen hiebei die verschiedenen
                              Methoden, nach welchen die Mittheilung der Waͤrme bei den Versuchen und in
                              der Praxis Statt findet, gehoͤrig in Anschlag gebracht werden.
                           
                           10) Es wurde dasselbe Schaͤlchen Nr. VII, dessen wir uns bei den
                              fruͤheren Versuchen schon bedienten, und welches einen Theil eines
                              Sphaͤroids bildete, dessen innere Oberflaͤche sich einer Kugel von
                              3,09 Zoll Halbmesser annaͤherte, angewendet. Der Sinus
                                 versus des Segmentes oder die Tiefe des Schaͤlchens betrug 1,6 Zoll;
                              die Sehne oder die Breite des Schaͤlchens 5,39 Zoll; die Metalldike 0,07
                              Zoll; die Oberflaͤche war glatt. Die Quantitaͤt des zuerst
                              eingetragenen Wassers betrug 1/8 Unze oder 60 Gran Troy Gewicht; sie wurde vor dem
                              Eintragen in das in das Bad gesezte Schaͤlchen in einem kleinen
                              Schaͤlchen abgewogen. Ein Beobachter nahm die Temperatur des Bades und zeigte
                              einem anderen den Augenblik an, in welchem er das Wasser einzutragen hatte; lezterer
                              notirte die Temperatur und die Zeit. Ersterer kuͤndigte den Augenblik an, in
                              welchem die Fluͤssigkeit zu sieden begann, und welcher gleichfalls notirt
                              wurde. Lezterer zaͤhlte jede ganze oder halbe Minute, die
                              voruͤberging, waͤhrend ersterer zugleich immer die Temperatur des
                              Bades beobachtete und sonstige bemerkenswerthe Umstaͤnde, die allenfalls im
                              Schaͤlchen vorgingen, bemerkte. Derselbe Beobachter machte auch aufmerksam,
                              wenn die Fluͤssigkeit im Schaͤlchen zu verschwinden begann; durch ein
                              Signal gab er den Moment des wirklichen Verschwindens an, der von dem zweiten
                              sogleich notirt ward. Die zwischen dem Eintragen der Fluͤssigkeit in das
                              Schaͤlchen und dem Beginnen des Siedens verstrichene Zeit wurde in allen
                              folgenden Tabellen in Abzug gebracht, so daß also aus diesen nur die Zeit zu
                              ersehen, die von dem Beginnen des Siedens an bis zur gaͤnzlichen Verdampfung
                              des Wassers verstrich. Bei den hoͤheren Temperaturen betrug die Zeit, die
                              noͤthig war, um die kleineren Quantitaͤten zum Sieden zu bringen, kaum
                              eine halbe Secunde. Die Zeiten wurden wie gewoͤhnlich mit einem
                              Secundenpendel, in einigen Faͤllen mit einem Viertel-Secundenpendel
                              gemessen.
                           Wenn bei Anwendung der groͤßeren Quantitaͤten Wasser eine entschiedene
                              Abstoßung eintrat, so zeigten sich sehr sonderbare Erscheinungen. Das Wasser gerieth
                              in eine kreisende Bewegung um eine Achse, die gegen den tiefsten Punkt des
                              Schaͤlchens senkrecht oder beinahe senkrecht gestellt war. Dabei
                              veraͤnderte sich auch dessen Gestalt, die, waͤhrend sie sonst im
                              horizontalen Durchschnitte kreisrund war, nunmehr zu einem unregelmaͤßigen
                              Ovale wurde, welches sich bei den Umdrehungen der Masse abwechselnd zusammenzog und
                              ausdehnte: die Querachse zog sich zusammen, bis die Conjugata an deren Stelle trat,
                              und umgekehrt. Die Richtung, in welcher die Rotirung Statt fand, war keineswegs
                              gleichfoͤrmig; manchmal wurde die Masse ruhig, um dann nach der
                              entgegengesezten Richtung in Bewegung zu kommen. Beim ersten Beginnen dieser
                              Erscheinungen plazen manchmal einige Dampfblasen durch die Fluͤssigkeit
                              empor, sind sie hingegen vollkommen im Gange, so wird von Unten Dampf in Menge
                              ausgestoßen. In der That scheint es, als wenn sich zwischen dem Wasser und dem
                              Schaͤlchen eine Schichte Dampf befaͤnde, die zuweilen, wenn sie sich
                              an den Raͤndern verdichtet, sichtbar wird.
                           Nimmt man die Resultate der Verdampfung von 1/8 Unze Wasser in dem Schaͤlchen
                              Nr. VII, und zieht man nach ihnen eine Curve, deren Ordinaten die Differenzen
                              zwischen den Verdampfungszeiten und einer bestimmten Quantitaͤt bezeichnen,
                              waͤhrend die Abscissen die Differenzen zwischen den Temperaturen und einer
                              constanten Quantitaͤt andeuten, so wird man eine merkwuͤrdige
                              Regelmaͤßigkeit in den Resultaten und eine Annaͤherung gegen das
                              Minimum in der Verdampfungszeit bemerken. Dieß gewaͤhrt gute Anhaltspunkte
                              zur Berechnung jener Temperatur, bei welcher mit dieser Quantitaͤt Wasser die
                              Maximalverdampfung Statt gefunden haben wuͤrde, oder jener Temperatur,
                              uͤber welche hinaus das eingetragene Wasser nicht im Stande gewesen
                              waͤre das Schaͤlchen bis auf die Temperatur der Maximalverdampfung
                              fuͤr Wassertropfen abzukuͤhlen. Die offenbare Annaͤherung
                              dieser Curve zur Ellipse (siehe Fig. 1) veranlaßte uns,
                              die Gleichung dieser Curve zur Darstellung der Beobachtungen zu versuchen. Folgende
                              Tabelle zeigt die Resultate der Vergleichung der Berechnung mit der Beobachtung,
                              wobei der Querdurchmesser der Ellipse zu 262°, die Conjugata zu 200 Secunden
                              und die Coordinaten des Mittelpunktes zu 576° und 211,5 Secunden abgenommen
                              wurden.D.h. in der Gleichung
                                    A²y² + B²x² = A²,
                                       B² ist A = 262° und B = 200 Secunden. X
                                    = 576° und Y = 211,5 Secunden sind die
                                    Coordinaten des Mittelpunktes, so daß also x =
                                    576° – der beobachteten Temperatur, und y = 211,5 Secunden – der beobachteten Verdampfungszeit. A.
                                    d. O.
                              
                           
                              
                                 Nummer des Versuches.
                                     Beobachtete    
                                    Temperaturder Verdampfung.
                                 Beobachtete Zeitder Verdampfung
                                 Beobachtete Ordinaten.
                                 Berechnete Ordinaten.
                                 Differenz.
                                 
                              
                                 
                                      Fahrenheit.
                                      Secunde.
                                  Secunden.
                                  Secunden.
                                 Secunden.
                                 
                              
                                        1
                                         
                                    349,5
                                       
                                    116,5
                                       95
                                     100,1
                                   + 5,1
                                 
                              
                                        2
                                          384
                                          71
                                     140,5
                                     135,4
                                   – 3,1
                                 
                              
                                        3
                                         
                                    420,5
                                          46
                                     165,5
                                     160,3
                                   + 5,2
                                 
                              
                                        4
                                          452
                                         
                                    52,5
                                     179
                                     175,4
                                   – 3,6
                                 
                              
                                        5
                                          486
                                          22
                                     189,5
                                     187
                                   – 2,3
                                 
                              
                                        6
                                          508
                                          18
                                     193,3
                                     192,3
                                   – 1,2
                                 
                              
                                        7
                                          526
                                         
                                    15,5
                                     196
                                     195,4
                                   – 0,6
                                 
                              
                                        8
                                         
                                    537,5
                                         
                                    15,3
                                     196,2
                                     196,8
                                   + 0,6
                                 
                              
                                        9
                                          558
                                         
                                    14,7
                                     196,8
                                     198,6
                                   + 1,8
                                 
                              
                                      10
                                          568
                                          13
                                     198,5
                                     198,9
                                   + 0,4
                                 
                              
                           
                           Eine aͤhnliche, aber mehr direct in die Augen fallende Vergleichung gibt Fig. 1, woran
                              die obere punktirte Linie nach den Beobachtungen gezogen ist, waͤhrend die
                              volle Linie die angenommene Ellipse andeutet.
                           Das Zusammenfallen dieser Linien, indem nur da eine Abweichung Statt fand, wo die
                              Natur der punktirten Linie eine Unregelmaͤßigkeit in den Beobachtungen
                              nachweist; oder das nahe Zusammentreffen der berechneten und der beobachteten Zahlen
                              in der Tabelle und die wandelbare Bezeichnung der Differenzen rechtfertigen uns,
                              wenn wir fuͤr die wahre Maximalverdampfung jene Temperatur annehmen, die dem
                              hoͤchsten Punkte der Ellipse, naͤmlich 576° F. entspricht. Bei
                              506° F. ist demnach ein kupfernes Schaͤlchen von 0,07 Zoll Dike,
                              welches durch ein Medium, wie Oehl, Waͤrme mitgetheilt erhaͤlt, im
                              Stande, der abkuͤhlenden Wirkung von 60 Gr. Wasser so weit zu widerstehen,
                              daß die rascheste Verdampfung erzeugt wird. Die Quantitaͤt Wasser reichte
                              dabei hin, um beilaͤufig ein Zehntheil der der Waͤrme ausgesezten
                              Oberflaͤche zu bedeken.
                           11) Mit dem kupfernen Schaͤlchen Nr. IV, dessen Dike nur 0,05 Zoll betrug, und
                              dessen Figur sich einer Kugel von 3,1 Zoll Halbmesser naͤherte, so daß die
                              Sehne des Segmentes 5,25 Zoll und der Sinus versus 1,45
                              Zoll hatte, wurden 9 Versuche uͤber die Verdampfung von 1/8 Unze Wasser
                              gemacht, und zwar unter Anwendung des Oehlbades. Von diesen 9 Versuchen sind sieben
                              in Fig. 1
                              durch die mittlere punktirte Linie, welche sehr gut mit der in voller Linie
                              gezogenen Ellipse zusammenfaͤllt, dargestellt; die beiden ausgelassenen
                              Versuche fanden bei Temperaturen Statt, welche unter der niedrigsten der 7 in der
                              Figur angedeuteten Temperaturen standen. Folgende Tabelle gibt eine Vergleichung der
                              Berechnung mit der Beobachtung, wobei die groͤßere und die kleinere Achse der
                              Ellipse zu 251° und zu 214 Secunden, und die Coordinaten des Mittelpunktes zu
                              576° und 254 Secunden angenommen wurden. Diese Werthe wurden zwar nicht
                              vollkommen genau erhalten, allein sie paßten besser, als groͤßere und
                              niedrigere Zahlen, die gleichfalls versucht wurden.
                           
                              
                                 Nummer des Versuches.
                                      Temperaturder
                                    Verdampfung.
                                      Zeit
                                    derVerdampfung
                                 Beobachtete Ordinaten.
                                 Berechnete Ordinaten.
                                 Differenz.
                                 
                              
                                 
                                      Fahrenheit.
                                     Secunde.
                                  Secunden.
                                  Secunden.
                                 Secunden.
                                 
                              
                                        3
                                          352
                                       
                                    164
                                       90
                                       96,6
                                    + 6,6
                                 
                              
                                        4
                                         
                                    382,5
                                       
                                    118
                                     136
                                     136,3
                                    + 0,3
                                 
                              
                                        5
                                          433
                                          78
                                     176
                                     176
                                    + 0,0
                                 
                              
                                        6
                                         
                                    464,5
                                          62
                                     192
                                     191,8
                                    – 0,2
                                 
                              
                                        7
                                          491
                                          64
                                     200
                                     201,1
                                    + 1,1
                                 
                              
                                        8
                                          511
                                         
                                    48,5
                                     203,5
                                     206,7
                                    + 1,2
                                 
                              
                                        9
                                          527
                                          43
                                     211
                                       02
                                    – 1,0
                                 
                              
                           
                           Die Temperatur, welche mit 60 Gran Wasser die staͤrkste Verdampfung gibt, ist
                              demnach auch hier mit diesem Schaͤlchen, gleichwie mit jenem von 0,07 Zoll
                              Dike, 576° F. Die Oberflaͤchen waren in beiden Faͤllen beinahe
                              ganz gleich, d.h. rein, aber nicht polirt.
                           12) Mit dem Schaͤlchen Nr. I, welches nur 0,025 Zoll Metalldike und dabei die
                              Form des vorhergehenden Schaͤlchens hatte, wurden unter Anwendung derselben
                              Quantitaͤt Wasser und desselben Bades acht Versuche angestellt, von denen nur
                              5 zu derselben Curve zu gehoͤren scheinen, wie dieß aus der untersten Curve
                              in Fig. 1, wo
                              die punktirte Linie die Curve der Beobachtungen andeutet, erhellt. Diese 5 lassen
                              sich durch einen Kreis darstellen, der nach den Beobachtungen 3, 4 und 8 einen
                              Halbmesser von 262° hat. Die Coordinaten des Mittelpunktes sind 604°
                              und 309 Secunden.
                           
                              
                                 Nummer des Versuches.
                                      Temperaturder
                                    Verdampfung.
                                      Zeit
                                    derVerdampfung
                                 Nummer des Versuches.
                                      Temperaturder
                                    Verdampfung.
                                      Zeit
                                    derVerdampfung
                                 
                              
                                 
                                       Fahrenheit.
                                     Secunde.
                                 
                                       Fahrenheit.
                                     Secunde.
                                 
                              
                                        1
                                         
                                    306,5
                                       
                                    397
                                       
                                    5
                                          422
                                       
                                    118,5
                                 
                              
                                        2
                                          319
                                       
                                    369
                                       
                                    6
                                         
                                    452,5
                                       
                                    101
                                 
                              
                                        3
                                          354
                                       
                                    237
                                       
                                    7
                                         
                                    483,5
                                          76
                                 
                              
                                        4
                                          387
                                       
                                    163,5
                                       
                                    8
                                          505
                                          67
                                 
                              
                           Die Berechnungen sezen hier die Maximalverdampfung auf 604° F., oder um
                              28° hoͤher als bei den beiden fruͤher angewendeten
                              Schaͤlchen, was offenbar der minderen Dike des Metalles an diesem
                              Schaͤlchen zugeschrieben werden muß.
                           13) Aehnliche Versuche wurden mit eisernen Schaͤlchen von verschiedener
                              Metalldike angestellt, naͤmlich mit Nr. V von 0,04, mit Nr. II von 0,08, mit
                              Nr. VI von 0,18 Zoll Dike, und mit Nr. III, welches in dieser Hinsicht zwischen Nr.
                              II und VI in der Mitte stand. Die Dimensionen dieser Schaͤlchen wichen im
                              Wesentlichen nicht von jenen der kupfernen Schaͤlchen ab; denn der Radius
                              betrug an Nr. V 3,25, an Nr. II 3,1, und an Nr. VI 2,9 Zoll; die Sehne maaß an allen
                              dreien 5,2 Zoll, und der Sinus versus hatte an Nr. V
                              1,3, an Nr. II 1,45, und an Nr. VI 1,6 Zoll. Wegen der Schwierigkeit hier an diesen
                              Schaͤlchen eine gleichmaͤßige Oberflaͤche zu erzeugen und sie
                              eine etwas betraͤchtliche Zeit uͤber in gleichem Zustande zu erhalten,
                              waren diese Versuche viel weniger entscheidend als die mit dem Kupfer angestellten.
                              Bei den Versuchen mit Nr. V und II gelangte etwas Oehl in das Schaͤlchen,
                              wodurch ein Theil der Resultate beeintraͤchtigt wurde; und ebendieß war auch
                              bei hohen Temperaturen mit Nr. I der Fall. Kleine, aus den Schaͤlchen
                              hinausgeschleuderte Wassertheilchen sanken, ohne zu verdampfen, unter das Oehl
                              unter, und schleuderten dann, indem sie unter dem Oehle in Dampf verwandelt wurden,
                              unter leichten Explosionen Oehl empor. Die Oberflaͤchen waren rauh, aber
                              rein; die Quantitaͤt des zu den Versuchen genommenen Wassers betrug 1/8 Unze
                              Troy Gewicht. Die nach diesen Beobachtungen sich ergebenden Curven ersieht man aus Fig. 3. Ungeachtet der
                              auffallenden Unregelmaͤßigkeiten in den drei unteren Curven erhellt doch die
                              Wirkung der Dike des Metalles in Hinsicht auf Erhoͤhung der Verdampfung bei
                              einer gegebenen Temperatur, indem die Curve von Nr. III hoher ist als jene von Nr.
                              II, und jene von Nr. II hoͤher als die von Nr. V. Es erhellt ferner, daß
                              uͤber 540° F. eine Neigung zum Maximum Statt findet, obschon bei Nr.
                              III und Nr. V offenbar nicht weit uͤber dieser Temperatur. Es war sehr
                              schwierig mit diesen duͤnnen Schaͤlchen das Maximum zu
                              uͤberschreiten, indem das Oehl hiebei einen Dampf ausstieß, der sehr
                              unangenehm auf die Augen wirkte, die noͤthige Genauigkeit sehr erschwerte,
                              und die Arbeit sehr muͤhevoll machte. An dem Schaͤlchen Nr. VI wurde
                              groͤßere Sorgfalt auf die Reinheit der Oberflaͤche verwendet; denn sie
                              wurde zuerst mit Alkali vom Fette gereinigt, dann mit sehr verduͤnnter
                              Saͤure behandele und endlich abgewaschen. Die Curve ist daher hier auch
                              regelmaͤßiger als in den uͤbrigen Faͤllen; das Maximum ward
                              zwischen 503 und 512° F. erreicht, also weit unter dem correspondirenden
                              Punkte der duͤnnen eisernen Schaͤlchen.
                           Vergleicht man die Verdampfung an dem 0,07 Zoll diken Kupferschaͤlchen Nr. VII
                              mit jener an dem eisernen 0,08 Zoll diken Schaͤlchen Nr. II, so wird man
                              finden, daß erstere viel betraͤchtlicher ist. In der That befindet sich auch
                              die Curve fuͤr das Kupferschaͤlchen außer der Curve fuͤr Nr.
                              III, waͤhrend sie beilaͤufig bei 540° F. die Curve fuͤr
                              das eiserne Schaͤlchen Nr. VI von 0,18 Zoll Dike durchschneidet. Von 350 bis
                              zu 508° empor wechselt die Zeit der Verdampfung in dem kupfernen
                              Schaͤlchen von 3/4 bis zu 3/8 der Verdampfungszeit, welche sich bei
                              correspondirenden Temperaturen mit dem eisernen Schaͤlchen von gleicher Dike
                              ergibt. Die specifische Waͤrme des Eisens wird, da sie etwas groͤßer
                              ist, als jene des Kupfers, die Temperatur des ersteren dieser beiden Metalle zu
                              erhalten streben; da jedoch die Leitungskraft des Kupfers jene des Eisens um mehr
                              als das Doppelte uͤbersteigt, so wird hiedurch die niedrigere specifische
                              Waͤrme des Kupfers mehr als zur Genuͤge ausgeglichen werden.
                           14) Die Wirkung, welche eine dike Oxydschichte hervorbringt, erhellt, wenn man die
                              punktirte Linie fuͤr das Schaͤlchen Nr. VI mit der vollen Linie
                              vergleicht. Bei Temperaturen unter 390° F. wird die Verdampfung
                              wahrscheinlich durch Unterbrechung der Waͤrmeleitung bedeutend vermindert; so
                              wie jedoch die Abstoßung beginnt, wirkt die Oxydschichte hinderlich auf diese, so
                              daß also die Temperatur der Maximalverdampfung steigt, waͤhrend die Zeit, die
                              bei einer gegebenen Temperatur zur Verdampfung erforderlich ist, faͤllt. Man
                              wird sich uͤbrigens erinnern, daß diese Temperatur von 390° nur um
                              7° von jener abweicht, die an einer oxydirten Oberflaͤche als die
                              Maximalverdampfung fuͤr Tropfen befunden ward. Wir werden noch einmal auf
                              diesen Gegenstand zuruͤkkommen.
                           Wir wendeten nunmehr Quantitaͤten Wasser an, welche von 1/16 bis zu 1/4 Unze
                              Troygewicht wechselten, um die Wirkung der Quantitaͤt auf die Temperatur der
                              Maximalverdampfung zu ermitteln. Dabei wurden auch die Oberflaͤchen
                              gewechselt. Die Resultate dieser Versuche ergeben sich aus folgender Tabelle.
                           
                        
                           
                           Verdampfungszeiten verschiedener Quantitaͤten Wasser
                                 bei verschiedenen Temperaturen mit dem eisernen Schaͤlchen Nr. VI von
                                 3/16 Zoll Dike und mit Anwendung des Oehlbades.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 62, S. 18
                              
                                 
                                 Der Buchstabe M bezeichnet die Temperatur der
                                    Maximalverdampfung.
                                 
                              Temperatur nach Fahrenheit; Zeit in
                                 Secunden; Glatt, Rauh
                              
                           
                           Aus einer Pruͤfung dieser Tabelle ergeben sich keine eigentlichen Maxima der
                              Verdampfung, indem die Unterschiede in den Zeiten, welche in der Naͤhe der
                              Punkte der raschesten Verdampfung zwischen den einzelnen Versuchen bemerkbar sind,
                              zu groß sind, als daß in irgend einem Falle auf ein richtiges Maximum geschlossen
                              werden koͤnnte. Vergleicht man hingegen die Temperaturen der raschesten
                              Verdampfung, so wie sie die Tabelle fuͤr verschiedene Quantitaͤten
                              Wasser angibt, so wird man finden, daß die Temperatur des Metalles, welche beim
                              Daraufgießen von Wasser der groͤßten Verdampfung entsprach, bei 1/16 Unze
                              Wasser 504°, bei 1/8 Unze gegen 507 1/2 und bei 1/4 Unze gegen 517° F.
                              betrug. Sie stieg also bei Vervierfachung der Quantitaͤt des Wassers nur um
                              13°, waͤhrend die Ausdehnung der Oberflaͤche, welche direct mit
                              dem Wasser in Beruͤhrung kam, um das Doppelte stieg. Bei diesen Temperaturen
                              war auch wirklich die Abstoßung zwischen dem Metalle und dem Wasser bedeutend, wenn
                              man zuerst 1/16 und 1/8 Unze Wasser in das Schaͤlchen goß.
                           Die Wirkung der Rauhheit der Oberflaͤche ersieht man aus den drei Reihen. Bei
                              den niedrigeren Temperaturen scheint dieselbe im Allgemeinen die Verdampfung zu
                              vermindern; wuͤrde jedoch, wenn die Oberflaͤche glatt geblieben
                              waͤre, eine Abstoßung Statt gefunden haben, so wuͤrde die Rauhheit die
                              bei einer bestimmten Temperatur eintretende Verdampfung, indem sie den Punkt der
                              Maximalverdampfung erhoͤht, beschleunigt haben. Gibt man dieß zu, so steht
                              die Temperatur, bei der die rauhe und die glatte Oberflaͤche gleich stark
                              verdampfen, nur um ein Geringes, uͤber der Temperatur der wirklichen
                              Maximalverdampfung des Metalles, wenn man annimmt, daß die abkuͤhlende
                              Wirkung des Wassers ganz aufgehoben wird, d.h. wenn das Wasser in kleinen Tropfen
                              auf das Metall gelangt.
                           Eine Vergleichung der ersten und zweiten Reihe sezt diesen Punkt auf 386, eine
                              Vergleichung der dritten mit der vierten Reihe hingegen auf 388 1/2° F. Die
                              fuͤnfte und sechste Reihe laͤßt in dieser Hinsicht einen Zweifel
                              uͤbrig; denn hier fiele dieser Punkt nach zwei einander am naͤchsten
                              stehenden Resultaten auf 424°, waͤhrend er sich, wenn man von zwei
                              minder uͤbereinstimmenden Resultaten ausginge, zu 388° F. ergeben, und
                              mithin mehr mit den anderen Reihen zusammentreffen wuͤrde.
                           Nach den mit Wassertropfen angestellten Versuchen ergab sich die Temperatur der
                              Maximalverdampfung in demselben Schaͤlchen mit glatter Oberflaͤche zu
                              334°, und mit rauher Oberflaͤche zu 346 1/2 °F.: ein Resultat,
                              welches der wirklichen Temperatur der Maximalverdampfung unstreitig naͤher
                              kommt, als jenes, welches so eben aus dem Medium einer betraͤchtlichen
                              Quantitaͤt Fluͤssigkeit abgeleitet wurde.
                           
                           15) Wir fanden keine entsprechende Methode, die Temperatur eines kleinen
                              Stuͤkes Metall von der Dike des zu den Dampfkesseln gebraͤuchlichen
                              Bleches zu bestimmen, waͤhrend dasselbe der Einwirkung von Wasser, welches
                              sich auf oder unter dem Siedepunkte befindet, ausgesezt ist, und waͤhrend
                              dasselbe von einer constant bleibenden Quelle her Waͤrme mitgetheilt
                              erhaͤlt. Es schien daher am geeignetsten, die Wirkungen der
                              Waͤrmemittheilung durch einen sehr guten Waͤrmeleiter, wie z.B. das
                              Zinn ist, mit jenen der Mittheilung durch einen unvollkommenen Waͤrmeleiter
                              oder Waͤrmecirculator, wie z.B. das verdikte, bei den vorhergehenden
                              Versuchen gebrauchte Oehl einer ist, zu vergleichen. Wir sezten demnach das eiserne
                              Schaͤlchen Nr. VIII von 0,25 Zoll Dike in ein Zinn- und in ein Oehlbad, und
                              erhielten damit bei Anwendung gleicher Quantitaͤten Wasser folgende
                              Resultate. Die Curven der Beobachtungen erhellen aus Fig. 4.
                           
                              
                                     Temperaturnach
                                    Fahrenheit.
                                 1/8 Unze Wasser.Zeit in Secunden.
                                 
                              
                                 
                                 Zinnbad.
                                 Oehlbad.
                                 
                              
                                       455
                                 8 1/4
                                 16
                                 
                              
                                       465
                                 
                                 12 1/2
                                 
                              
                                       473
                                 7 1/4
                                 
                                 
                              
                                       481
                                 
                                 11 1/2
                                 
                              
                                       491
                                 6 1/4
                                 
                                 
                              
                                       502
                                 
                                 10 1/2
                                 
                              
                                       504
                                 6
                                 
                                 
                              
                                       513
                                 6
                                 
                                 
                              
                                       521
                                 
                                 10 1/2
                                 
                              
                                       537
                                 
                                 10 1/2
                                 
                              
                                       539
                                 6 1/2
                                 10 1/4
                                 
                              
                                       555
                                 
                                 9 1/4
                                 
                              
                                       559
                                 6 7/8
                                 
                                 
                              
                                       567
                                 15 1/2
                                 
                                 
                              
                                       568
                                 
                                 9 1/2
                                 
                              
                                       591
                                 16
                                 
                                 
                              
                           Die Unregelmaͤßigkeit der mit dem Oehlbade angestellten Versuchsreihe wirft
                              auf das hiebei erzielte Maximum einigen Zweifel; besonders da die mit einem
                              duͤnneren Gefaͤße vorgenommene Reihe von Versuchen eine niedrigere
                              Temperatur fuͤr die Maximalverdampfung ergab. Das nochmalige Vorkommen
                              derselben Zeit innerhalb 19° bestaͤrkt diesen Zweifel noch mehr.
                           Die Temperatur der staͤrksten Verdampfung war bei dem Zinnbade 508
                              1/2°; dabei betrug die Zeit nur 6 Secunden, waͤhrend sie sich in dem
                              Oehlbade auf 9 1/4 Secunden, und nach den fruͤheren Versuchen wahrscheinlich
                              auf weniger dann 8 belief. Die hier fuͤr das Oehlbad angegebene Temperatur
                              der Maximalverdampfung betraͤgt 555°; die Differenz gegen jene des Zinnbades
                              betraͤgt hiemit 46 1/2°. Andererseits sind die Verdampfungszeiten
                              zwischen 559 und 568° fuͤr beide Baͤder gleich, indem die
                              Abstoßung, welche durch die groͤßere, von dem Zinne mitgetheilte Hize erzeugt
                              wird, jene Verminderung in der Verdampfung, welche durch die mindere, von dem Oehle
                              abgegebene Hize bedingt ist. ausgleicht.
                           Aus dieser Vergleichung ergibt sich, daß in der Praxis jene Metalldike, bei der die
                              Wirkung des zum Bade dienenden Materielles oder der zur Mittheilung der
                              Waͤrme dienenden Mittel gaͤnzlich verschwindet, noch durchaus nicht
                              erreicht ist.
                           16) Bei einer geringeren Metalldike war diese durch die Natur des Bades veranlaßte
                              Differenz natuͤrlich noch auffallender. Mit einem Schaͤlchen von 1/12
                              Zoll Dike ergaben sich naͤmlich bei vergleichsweiser Anwendung des Zinn- und
                              Oehlbades folgende Resultate.
                           
                              
                                 Eisernes Schaͤlchen Nr. II von 1/12
                                    Zoll Dike, mit 1/8 Unze Wasser und rauher Oberflaͤche.
                                 
                              
                                 Im Zinnbade.
                                 Im Oehlbade.
                                 
                              
                                 Temperatur.
                                 Zeit in Sec.
                                 Temperatur.
                                 Zeit in Sec.
                                 
                              
                                   446°
                                   7 1/2
                                   421°
                                   71
                                 
                              
                                   460 1/2
                                   6
                                   452
                                   57
                                 
                              
                                   484
                                   6 3/4
                                   487
                                   51
                                 
                              
                                   500
                                   6 1/2
                                   507
                                   47
                                 
                              
                                   554
                                   8
                                   517
                                   44
                                 
                              
                                   566
                                   8
                                 
                                 
                                 
                              
                           Die durchschnittliche Verdampfungszeit im Oehlbade betraͤgt also mehr als das
                              Achtfache der Verdampfungszeit im Zinnbade. – Diese Versuche
                              repraͤsentiren uͤbrigens keineswegs den Fall, womit man es in der
                              Praxis zu thun hat, und bei welchen die Mittheilung der Waͤrme durch die
                              Flamme, durch erhizte Luft und durch directe Ausstrahlung geschieht.
                           Das aus dieser Tabelle ersichtliche Maximum liegt zuverlaͤssig zwischen 460
                              1/2 und 500°; das offenbare Maximum ist 460 1/2°; das Maximum, welches
                              sich bei Weglassung des Versuches bei 484° ergibt, ist 484°, und
                              jenes, welches sich bei Weglassung des Versuches bei 460 1/2° herauswirft,
                              beilaͤufig 500°. Bei dem Oehlbade wurde das Minimum offenbar nicht
                              erreicht; denn man wird sich erinnern, daß dieses bei 570°, also bei einer um
                              50° hoͤheren Temperatur, als die Tabelle reicht, eintritt.
                           Die Verdampfungszeiten im Zinnbade sind hier beinahe dieselben wie bei dem 3/16 Zoll
                              diken Schaͤlchen. Man kann in der That die Sache so betrachten, als gelangte
                              die Hize durch ein sehr dikes zinnernes Schaͤlchen an das Eisen, und als
                              wuͤrde sie von einer unter einer zweiten eisernen Oberflaͤche
                              befindlichen Flamme unterhalten. Aus diesem Grunde bringt daher eine groͤßere Dike
                              des eisernen Schaͤlchens auch nur eine geringe Aenderung hervor.
                           17) Es war nunmehr unsere Aufgabe, die in die diksten eisernen und kupfernen
                              Schaͤlchen eingetragenen Quantitaͤten Wasser so weit zu vermehren, als
                              es der Rauminhalt dieser Schaͤlchen zuließ, damit jeder Theil des
                              Schaͤlchens, auf den die Hize wirkte, auch die abkuͤhlende Wirkung des
                              Wassers zu erleiden habe. Es sollte auf diese Weise die Wirkung, welche Statt
                              findet, wenn eine große Quantitaͤt Wasser mit heißem Metalle in
                              Beruͤhrung kommt, dargestellt werden. Natuͤrlich waren von diesen
                              Versuchen keine anderen als allgemeine Resultate zu erwarten.
                           Wir waͤhlten aus den bereits entwikelten Gruͤnden das Zinnbad zur
                              Mittheilung der Waͤrme, und verhuͤteten das Hinausschleudern von
                              Wassertheilchen durch einen zinnernen Ring, der den Dampf frei entweichen ließ,
                              waͤhrend er der eben erwaͤhnten Unannehmlichkeit in hohem Grade
                              steuerte. Die Temperatur des ganzen Bades ward in keinem Falle bedeutend reducirt,
                              indem von Unten fortwaͤhrend Hize darauf einwirkte; allein dem in der
                              Naͤhe des Schaͤlchens befindlichen Metalle ward die Waͤrme
                              schneller entzogen, als sie ihm geliefert werden konnte. Die Temperatur des Bades
                              konnte also auch nur jene Temperatur des Schaͤlchens andeuten, welche dieses
                              im Augenblike des Eingießens des Wassers besaß. Folgende Bemerkungen beziehen sich
                              auf das eiserne Schaͤlchen Nr. VIII von 0,25 Zoll Dike.
                           Eine halbe Unze (Fluͤssigkeitsmaaß) Wasser reducirte die Temperatur des
                              Schaͤlchens von 417° auf etwas unter 212°, also um 205°
                              F. – 3/4 Unzen, welche bei 504° eingetragen wurden, kuͤhlten
                              das Metall des Schaͤlchens unter den Abstoßungspunkt fuͤr Tropfen ab,
                              oder beilaͤufig um 120°, indem die hoͤhere Temperatur des
                              Metalles die vorgenommene Vermehrung der Quantitaͤt des Wassers mehr als
                              ausglich. Das Schaͤlchen faßte bis zum Niveau des Bades empor beinahe 3 1/2
                              Unze Fluͤssigkeit; seine Oberflaͤche war oxydirt.
                           Folgende Bemerkungen beziehen sich auf die Temperaturen des Metalles beim ersten
                              Eintragen des Wassers. Die Temperatur der Maximalverdampfung war fuͤr 1/4
                              Unze Fluͤssigkeit etwas, wahrscheinlich aber nicht sehr viel, uͤber
                              480° F. Zwischen 569 und 628° stieg die Verdampfungszeit einer und
                              derselben Quantitaͤt Wasser von 10 auf 20 Secunden. Auf dem Punkte der
                              Maximalverdampfung betrug die Zeit gegen 8 Secunden. Mit einer halben Unze Wasser
                              war die wahrscheinliche Temperatur der Maximalverdampfung gegen 508°,
                              waͤhrend die Verdampfungszeit gegen 11 1/4 Secunden betrug.
                           Aus mehreren Versuchen mit einer Unze Wasser, welche im Vergleiche mit einem anderen
                              Schaͤlchen angestellt wurden, ergaben sich 555° als die Temperatur der
                              Maximalverdampfung. Dagegen waren die Verdampfungszeiten bei 518 und 616°
                              beinahe gleich: naͤmlich 16 Secunden.
                           Die Temperatur der Maximalverdampfung fuͤr zwei Unzen stand uͤber
                              600°; die Verdampfungszeiten waren bei 580 und 602° gleich: d.h. sie
                              betrugen 24 Secunden.
                           Aus diesen Resultaten ergibt sich, daß die Verdampfungszeiten von Quantitaͤten
                              Wasser, die sich wie 1/8, 1/4, 1/2, 1 und 2, oder wie 1, 2, 4, 8 und 16 zu einander
                              verhielten, bei den der kuͤrzesten Verdampfungszeit entsprechenden
                              Temperaturen in dem Verhaͤltnisse von 6, 8, 11, 13 und 22, oder von 1, 1 1/3,
                              1 5/6, 2 1/6 und 3 2/3 zu einander standen; also in einem Verhaͤltnisse,
                              welches von dem Verhaͤltnisse der Quadratwurzeln der Quantitaͤten,
                              welches sich zu 1, 1. 4, 2, 2. 8, 4 ergibt, nicht sehr weit abgewichen
                              waͤre.
                           Die Temperaturen des Metalles stiegen, wenn so viel Wasser darauf gegossen wurde, daß
                              die ganze Verdampfung innerhalb der kuͤrzesten Zeit Statt fand, fuͤr
                              Quantitaͤten, die von 1/8 Unze bis zu 2 Unzen oder um das Sechszehnfache
                              wechselten, von 460° auf 600°. Das Verhaͤltniß der Temperaturen
                              uͤber 212° war beilaͤufig wie 1 zu 1 3/5, woraus eine
                              Annaͤherung gegen eine solche Temperatur des Metalles, bei der irgend eine
                              große, in ein dikes eisernes Gefaͤß gebrachte Wassermenge am schnellsten
                              verdampft werden wuͤrde, erhellt.
                           Es wurde in dieser Hinsicht ein directer Versuch angestellt, indem wir ein
                              gußeisernes Schaͤlchen von beilaͤufig einem halben Zoll Metalldike,
                              welches in der Form den fruͤher beschriebenen Schaͤlchen gleichkam,
                              und dabei gegen 10 Unzen Fluͤssigkeitsmaaß fassen koͤnnte,
                              uͤber einem Holzkohlenfeuer erhizten. Eine Unze Wasser, welche in dieses
                              Schaͤlchen eingetragen wurde, nachdem dasselbe bis zum Rothgluͤhen
                              erhizt und uͤber dem Feuer erhalten ward, waͤhrte 115 Secunden an; 4
                              Unzen waͤhrten bei dem einen Versuche 294 und bei einem zweiten 304 Secunden;
                              dabei blieb das Schaͤlchen nicht rothgluͤhend; das Wasser wurde
                              anfaͤnglich abgestoßen.
                           18) Mit dem kupfernen Schaͤlchen Nr. VII, dessen Metall nur 0,07 Zoll Dike
                              oder beilaͤufig 0,36 der Dike des eisernen Schaͤlchens hatte, ergaben
                              sich bei Anwendung desselben Zinnbades und bei glatter Oberflaͤche folgende
                              Resultate. – Bei einer Temperatur von 465 1/2° wurde 1/8 Unze Wasser
                              abgestoßen; die Abstoßung blieb beinahe bis zum Ende des Versuches vollkommen, und
                              die Fluͤssigkeit brauchte 175 Secunden zur Verdampfung. Bei der
                              Initialtemperatur von 501° brauchte dieselbe Quantitaͤt Wasser 187
                              Secunden zur Verdampfung. Bei den hoͤheren dieser Temperaturen ward mit einem
                              eisernen
                              Schaͤlchen von beinahe gleicher Dike unter Anwendung des Oehlbades die
                              Maximalverdampfung nicht erreicht.
                           1/4 Unze Wasser brauchte bei 469° F. 13 Secunden, und bei 529° F. 405
                              Secunden zur vollkommenen Verdampfung. Bei lezterer Temperatur war die Abstoßung
                              beinahe waͤhrend des ganzen Versuches eine vollkommene.
                           
                              (Beschluß im naͤchsten
                                       Heft.)
                              
                           
                        
                     
                  
               Tafeln
