XCIV. Ueber den Entbindungsmoment des Wasserdampfs und der elastischen Fluͤssigkeiten uͤberhaupt. Ueber den Entbindungsmoment des Wasserdampfs. Was ist die Ursache daß, wenn man einen Theekessel mit kochendem Wasser vom Feuer abhebt, der Boden desselben nur mäßig warm gefunden wird? Man hat eine Erklärung dieser Erscheinung (indem man Dampf für Dunst nahm) in der Erfahrung des Gefühls von Kälte finden wollen, welche man empfindet, wenn Weingeist auf die Haut gegossen wird, in welchem Fall der Flüssigkeit zuerst Wärme mitgetheilt werde und dann eine Veränderung in dem Zustand der Flüssigkeit erfolge. Diese Erklärung wird von Woodhouse im Edinburgh new philosophical Journal, Maiheft 1844 für mangelhaft und nicht ausreichend erachtet, und er sucht in Folgendem nachzuweisen, warum sie Mängel habe und wie diese zu ergänzen seyen. Wenn der Kessel kocht, kann es nur bei einer Temperatur des Wassers von 80° R. geschehen, das Feuer ist viel heißer und dennoch empfindet die den Kesselboden berührende Hand nur eine gelinde Wärme, welche inzwischen bald bis zur Unerträglichkeit zunimmt, d.h. bis zur Temperatur der innen befindlichen Flüssigkeit. Gestehen wir nun zu daß, wenn die Hize des Kesselbodens größer als 80° R. ist, das Wasser bei seiner Verwandlung in Dampf eine Veränderung erleide und somit die Wärme der Kesselflüssigkeit theilweise latent werde; angenommen demnach, daß der Kesselboden keine höhere als 80° R. fühlbare Wärme anzuzeigen vermöge, so ist es nicht einzusehen, warum der Boden eine Wärme geringer als 80° fühlbar haben müsse; denn das Wasser hat 80° R. Wärme, der Dampf unter gewöhnlichem Druk kann ebenfalls zu 80° angenommen werden, das unten brennende Feuer aber hat eine viel höhere Temperatur. Betrachten wir nun einmal, wie die Sache in Wirklichkeit sich verhält. Man denke sich einen Punkt w, in einem beliebigen Abstand von diesem Punkt einen ihn concentrisch umgebenden Kreis v, um diesen einen zweiten Kreis v'. w stellt ein Wassertheilchen vor. Eine Kugel, deren Halbmesser wv ist, versinnlicht den Raum, den der aus jenem Wassertheilchen durch die Einwirkung der Wärme entwikelte Dampf einnimmt. Dieser Dampf wird eine Temperatur von 80° R. besizen; doch unserem Zwek der Erklärung eingangs erwähnten Problems zu genügen, nehmen wir an, daß die Wärme des Dampfs wirklich unter 80° sey, und um diese Annahme festzustellen, entwikeln wir folgende Theorie: Wir nehmen an daß, wenn ein Wassertheilchen aus dem tropfbar flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht, eine plözliche Ausdehnung oder so zu sagen Zerplazung stattfindet. Nimmt der Dampf in dem Augenblik seiner Entwiklung und unter atmosphärischem Druk einen Raum gleich wv ein, so wird er in Folge seiner Elasticität und des Moments seiner Partikeln einen Raum ausfüllen, welcher größer als wv, z.B. gleich einer Kugel ist, deren Halbmesser = wv'. Nun wird, zufolge der Lehre von der latenten Wärme bei Verwandlung des Wassers in Dampf, derselbe unter atmosphärischem Druk einen mit der Anzahl der Calorien wechselnden Raum einnehmen. Nach derselben Lehre wird dieselbe Dampfmenge, welche unter gleichem Druk den größern Raum wv' ausfüllen soll, eine größere Anzahl von Calorien erfordern, und gesezt nun, die Raumausfüllung von wv auf wv' geschehe in mechanischer Wirkung durch die Elasticität des Dampfs, so wird dieser Wärme bedürftig, die Wärme allen Stoffen entziehen, mit welchen er in Berührung ist. Diese Theorie erklärt unserer Ueberzeugung nach alle Erscheinungen. Ein Theil Wasser wird an der innern Seite des Kesselbodens in Dampf verwandelt, der in ruhigem Zustande und unter atmosphärischem Druk den Raum wv einnimmt; inzwischen durch die Elasticität oder das Moment seiner Partikeln wird er bei seiner Entwiklung auch augenbliklich den Raum wv' einnehmen, kälter als 80° R. werden und Hize vom Kesselboden aufnehmen, dessen Temperatur er dadurch unter 80° erniedrigt, nachdem das Feuer, wenn man den Kessel abgehoben hat, nicht mehr neue Wärme zuführen kann; diese Wärme-Erniedrigung kann nur eintreten, wenn das Wasser kocht. Sobald es zu kochen aufhört, wird es schnell seine Wärme an den Kesselboden zurükgeben und dieser heiß werden. Solchergestalt stimmt die Erscheinung mit der Folgerung aus der Theorie zusammen. Durch Versuche können wir es freilich nicht beweisen daß, wenn Gas aus dem Gebundenseyn im Flüssigen oder Festen gelöst wird, in dem Augenblik seiner Befreiung es mehr Raum einnimmt als es eigentlich sollte nach den anerkannten Gesezen über latente Wärme; doch stellen wir nachstehende Erwägung auf, welche unsere Annahme höchst wahrscheinlich macht. Wenn ein aufrecht befestigtes Sägeblatt oder Lineal rechts herumgebogen und gleich darauf wieder losgelassen wird, wird es nicht nur in seine ursprüngliche Stellung zurük-, sondern links hinüber schnellen und eine Zeitlang rechts und links vibriren. Sollte nun nicht das durch den Finger herabgedrükte federnde Sägeblatt etwas Analoges mit einem Gas haben, welches in einem Flüssigen oder Festen gebunden ist, und geht man zu weit, eine ähnliche Erscheinung, wie das Hinüberschlagen des Sägeblatts zur Linken, bei dem Gas anzunehmen, wenn es durch irgend eine Einwirkung frei gemacht oder entbunden wird? Noch bleibt uns eine Bemerkung zu machen übrig, welche in innigem Zusammenhang mit der vorhergehenden Aufstellung steht und diese bestätigt. Es ist häufig bewahrheitet worden, daß ein Metallgefäß mit kochendem Wasser in dem Augenblik, wo es vom Feuer abgehoben wird, heftiger aufwallt. Der Grund dieser Erscheinung mag folgender seyn. Wenn die kalte Luft mit der äußern Seite der Wände des Gefäßes in Berührung kommt, ziehen sich diese durch die Entziehung von Wärme zusammen, wodurch die Kesselwände inwendig mechanisch zusammengezogen werden und so die Wärme frei werden kann. – Diese Erklärung erläutert beinahe das Umgekehrte der früheren in Bezug auf Dampfentwiklung. Hier entsteht zuerst eine chemische Ausdehnung, welcher eine mechanische folgt. Dort bei dem Metall zeigt sich zuerst eine chemische Zusammenziehung und gleich darauf eine mechanische, durch welche die Wärme frei wird. (Allgem. Ztg. f. Nat.-Industr. Nr. 59. 1844. S. 329.)