| Titel: | ZUR THEORIE DES WASSERDAMPFES. | 
| Autor: | E. Wertheimer | 
| Fundstelle: | Band 326, Jahrgang 1911, S. 677 | 
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                        ZUR THEORIE DES WASSERDAMPFES.
                        Von E. Wertheimer.
                        WERTHEIMER: Zur Theorie des Wasserdampfes.
                        
                     
                        
                           Inhaltsübersicht.
                           Eine neue Form der Zustandsgleichung, indem spezifisches Volumen
                              									und Uebersetzungsgrad (Abstand vom Kondensationspunkt) als unabhängige Variable
                              									gewählt werden. Formeln für wichtige thermodynamische Ausdrücke und Prozesse nach
                              									dieser Methode.
                           –––––
                           Wir wollen im folgenden zwei Gleichungen für Wasserdampf aus der Erfahrung ableiten,
                              									nämlich
                           
                              \left(\frac{\partial\,p}{\partial\,T}\right)_v=\frac{p_a}{k}
                              
                           und
                           
                              C_v=\frac{3\,v\,.\,p_s}{k}
                              
                           wo k eine Konstante ist. Die
                              									erste dieser Gleichungen drückt den Temperaturkoeffizienten der Spannung direkt
                              									durch die Sättigungsspannung aus, die zweite gibt eine Beziehung zwischen der
                              									spezifischen Wärme bei konstantem Volumen einerseits und der Dichte und
                              									Sättigungsspannung andererseits. Die zweite der Gleichungen steht offenbar mit der
                              									ersteren in innerem Zusammenhang.
                           Wir wollen uns auf den Nachweis beschränken, daß die Gleichungen die
                              									Erscheinungen in Uebereinstimmung mit der Erfahrung darstellen und von einer
                              									theoretischen Begründung Abstand nehmen. Die Gleichungen erhalten damit allerdings
                              									nur den Wert empirischer Formeln. Da sie jedoch gestatten, wichtige thermodynamische
                              									Ausdrücke und Prozesse quantitativ zu berechnen, so dürften sie auch als solche für
                              									die Technik Interesse haben. Immerhin sei der Hinweis gestattet, daß die
                              									Gleichung
                           
                              \left(\frac{\partial\,p}{\partial\,T}\right)_v=\frac{p_s}{k}
                              
                           sich theoretisch aus einer a. a. O.S. Physik. Zeitschrift XII, 91,
                                    										1911. aufgeführten Gleichung für den Sättigungszustand:
                           
                              p_s+A\,{p_s}^2=\frac{R}{m}\,.\,k\,\left\{\frac{1}{v}+\frac{B}{v^2}=C\,.\,{T_s}^{16}\right\}
                              
                           herleitet.
                           
                        
                           Die Isochoren des
                                 									Wasserdampfes.
                           Trägt man die Temperatur T als Abszisse und den Druck
                              										p als Ordinate eines rechtwinkligen
                              									Koordinatensystems auf und betrachtet die Isochoren des Wasserdampfes, d. h,
                              									Zustände bei konstantem spezifischen Volumen, so sind nach den Messungen von Knoblauch, Linde und Klebe in MünchenMitteilungen über Forschungsarbeiten aus dem
                                    											Gebiete des Ingenieurwesens, 1905, Heft 21, ferner Zeuner, Techn. Thermodyn.
                                    											II, 3. Aufl., S. 337 u. ff. diese Isochoren gerade Linien, welche
                              									von einem Punkt der Sättigungskurve ausgehen. Die geradlinigen Isochoren verlaufen
                              									um so steiler, je größer der Sättigungsdruck ist. In der nebenstehenden Figur ist
                              									dieses Verhalten graphisch zum Ausdruck gebracht. Es bedeuten darin Cs einen Teil der Sättigungskurve, C1, C2 und C3 einige Isochoren.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 326, S. 677
                              
                           Es soll nun im folgenden gezeigt werden, daß die Isochoren der Münchener
                              									Beobachtungen sich in einfacher Form darstellen lassen durch die Gleichung
                           p-p_s=\frac{p_s}{k}\,.\,(T-T_s) . . . 1)
                           wo k für alle Isochoren eine
                              									Konstante ist. Der Sättigungsdruck ps und die Siedetemperatur Ts sind die Anfangswerte einer jeden
                              									Isochore, wie sie durch den Schnittpunkt der Isochore mit der Sättigungskurve
                              									bestimmt sind. Man sieht sofort, daß die Tangente der Isochore
                           \left(\frac{\partial\,p}{\partial\,T}\right)_v=\frac{p_s}{k}
                              									. . . . 1a)
                           mit wachsendem ps wächst, wie es die Beobachtungen verlangen. Wir
                              									wollen nun nachweisen, daß sie nicht tiur qualitativ, sondern auch quantitativ
                              									stimmt, daß also k für alle Isochoren eine Konstante
                              									ist.
                           Aus Gleichung 1 ergibt sich die Konstante
                           k=p_s\,\frac{T-T_s}{p-p_s} . . . . 2)
                           eine Gleichung, in der zwei Differenzen (T – Ts) und (p – ps) erscheinen. Um
                              									Beobachtungsfehler möglichst auszuschalten, werden zweckmäßig diese Differenzen
                              									möglichst groß zu wählen sein. Das bedeutet in der Figur, wo (T – Ts) und (p – ps) die Katheten sind,
                              									daß wir diese letzteren in möglichst großem Abstand vom Schnittpunkt mit der
                              									Sättigungskurve messen wollen. Wir beschränken uns daher auf alle diejenigen (13)
                              									Messungen, bei denen das größte gemessene T und p die Bedingungen erfüllen,
                           T – Ts > 10° C und gleichzeitig
                           P – Ps > 50 mm Hg.
                           und erhalten die nachstehende Tabelle: Aus der Tabelle
                              									erhalten wir
                           353 < k < 366,
                           und zeigt uns eine Betrachtung der Tabelle noch folgendes:
                              									Während k – und zwar ganz unregelmäßig – um weniger als
                              									vier v. H. variiert, wächst ps auf mehr als das Achtfache. Mit Rücksicht auf unsere Gleichung
                           
                              \left(\frac{\partial\,p}{\partial\,T}\right)_v=\frac{p_s}{k}
                              
                           werden wir also wohl schließen dürfen, daß k tatsächlich eine Konstante ist, und daß die kleinen
                              									Abweichungen auf Beobachtungsfehlern beruhen. Für die Genauigkeit der im folgenden
                              									entwickelten Formeln wird natürlich eine ganz exakte Bestimmung von k, die uns auch den Münchener Versuchen noch nicht
                              									möglich war, sehr wichtig sein. Vorläufig werden wir als Mittelwert annehmen
                              									dürfen
                           k = 360 2')
                           Da ein Fehler von zwei v. H. in den meisten Fällen von der
                              									Größe der Beobachtungsfehler sein wird, so dürfte die tatsächliche Abweichung von
                              									diesem Mittelwert bei den später entwickelten Formeln nicht sehr ins Gewicht
                              										fallen.Aus den Battellischen Beobachtungen hatten wir früher (s.
                                    											Phys. Zeitschrift 1. c.) die Konstante k bedeutend kleiner, nämlich zu 330,
                                    											bestimmt, wo sich jedoch bereits die Tendenz zeigte, daß sie tatsächlich
                                    											größer sein mußte. Wir finden letzteres bei einer Nachprüfung bestätigt.
                                    											Abgesehen von der Schwierigkeit, Isochoren exakt aus den B a 11 e 11 i sehen
                                    											Isothermen zu berechnen, dürfte der Unterschied auf die von den Münchener
                                    											Forschern 1. c. diskutierten Kondensationserscheinungen zurückzuführen
                                    											sein.
                           
                        
                           Die spezifische Wärme bei konstantem
                                 										Volumen.
                           Die spezifische Wärme bei konstantem Volumen läßt sich schreiben
                           
                              c_v=\left(\frac{\partial\,u}{\partial\,T}\right)_v=\left(\frac{\partial\,u}{\partial\,p}\right)_v\,.\,\left(\frac{\partial\,p}{\partial\,T}\right)_v
                              
                                 
                                 Planck, Thermodyn. II. Aufl., 55.
                                 
                              
                           wo uns jetzt
                              										\left(\frac{\partial\,p}{\partial\,T}\right)_v durch
                              									Gleichung la bekannt ist.
                           
                           Wir haben also nur noch
                              										\left(\frac{\partial\,u}{\partial\,p}\right)_v zu bestimmen.
                              									Da sich hierin u auf die Masseneinheit bezieht, setzen
                              									wir
                           u = v • U,
                           also
                           \left(\frac{\partial\,u}{\partial\,p}\right)=v\,.\,\left(\frac{\partial\,U}{\partial\,p}\right)_v,
                           wo mit U jetzt die Volumeneinheit
                              									bezeichnet werden soll.
                           
                              
                                 ps
                                 ts = Ts  – 273
                                 p
                                 t = T – 273
                                 k
                                 
                              
                                   799
                                 101,43
                                   900,1
                                 146,37
                                 355,2
                                 
                              
                                 1162
                                 112,36
                                 1281,9
                                 149,20
                                 357
                                 
                              
                                 1616
                                 122,56
                                 1739,5
                                 149,82
                                 356,7
                                 
                              
                                 1816
                                 126,33
                                 2059
                                 174,96
                                 363,4
                                 
                              
                                 2145
                                 131,90
                                 2286,7
                                 156,02
                                 365,1
                                 
                              
                                 2645
                                 139,08
                                 2824,6
                                 163,72
                                 363,3
                                 
                              
                                 3597
                                 150,25
                                 3846,5
                                 175,64
                                 366
                                 
                              
                                 3939
                                 153,70
                                 4073,7
                                 165,95
                                 358,2
                                 
                              
                                 3990
                                 154,19
                                 4127,3
                                 166,57
                                 359,8
                                 
                              
                                 4598
                                 159,65
                                 4728,3
                                 169,86
                                 360,3
                                 
                              
                                 5412
                                      166
                                 5560,1
                                 175,87
                                 360,7
                                 
                              
                                 5942
                                 170,04
                                 6172
                                     184
                                 360,6
                                 
                              
                                 6631
                                 174,65
                                 6833,2
                                 185,41
                                 352,9
                                 
                              
                           Um die Größe von \left(\frac{\partial\,U}{\partial\,p}\right)_v zu
                              									ermitteln, wollen wir einen adiabatischen reversiblen Vorgang betrachten. Hierfür
                              									gilt, wenn S die Entropie bedeutet,
                           
                              d\,s=0=c_v\,.\,\frac{d\,T}{T}+\left(\frac{d\,P}{d\,T}\right)_v\,.\,d\,v
                              
                           also den obigen Ausdruck für cv eingesetzt,
                           
                              0=v\,.\,\left(\frac{\partial\,U}{\partial\,p}\right)_v\,.\,\left(\frac{\partial\,p}{\partial\,T}\right)_v\,.\,\frac{d\,T}{T}+\left(\frac{\partial\,p}{\partial\,T}\right)_v\,.\,d\,v
                              
                           oder
                           \frac{d\,T}{T}=-\frac{d\,v}{\left(\frac{\partial\,U}{\partial\,p}\right)_v\,.\,v}
                              									. . . 3)
                           Diese Gleichung 3 gilt ganz allgemein für jede Substanz.
                           Um in Uebereinstimmung mit der Erfahrung zu bleiben, muß man nun bei einem solchen
                              									Prozeß für Wasserdampf nach Zeunerl. c. II, 221, 222, 260, 261 und 233
                                       												Gleichung 50. Es ist\frac{T}{T_1}=\left(\frac{p}{p_1}\right)^{\frac{k-1}{k}}=\left(\frac{v_1}{v}\right)^{k-1}k = konst. = 1,333, also\frac{T}{T_1}=\left(\frac{v_1}{v}\right)^{1/3}Wie die Gleichungen 3 und 3 b zeigen, kann bei der Relation zwischen v
                                       												und T der Ausdruck k nur die Bedeutung eines Zahlenfaktors haben,
                                       												während bei den Relationen zwischen p und T sowie p und v im Gegensatz
                                       												dazu k mit dem Verhältnis der spezifischen Wärmen
                                       													\frac{c_p}{c_v} in innerem Zusammenhang
                                       												steht.Es läßt sich dieses streng zeigen. Die Brauchbarkeit der Zeunerschen Gleichungen dürfte sich in erster
                                       												Linie daraus herleiten, daß die Gleichung T • v⅓ streng richtig
                                       											ist. setzen
                           T · v⅓ = konst. . . . . 3a)
                           woraus die Differentialgleichung resultiert
                           \frac{d\,T}{T}=-\frac{d\,v}{3\,v} . . . .
                              									3b)
                           Ein Vergleich von 3 und 3 b liefert uns auf Grund der
                              									Erfahrung
                           
                              \left(\frac{\partial\,U}{\partial\,p}\right)_v=3,
                              
                           d.h. also, die Energie wächst auf einer Isochoren dreimal so
                              									schnell wie der Druck. Wir erhalten demnach
                           c_v=v\,.\,\left(\frac{\partial\,U}{\partial\,p}\right)_v\,.\,\left(\frac{\partial\,p}{\partial\,T}\right)_v=\frac{3\,p_s\,.\,v}{k}
                              									4)
                           also die von uns gesuchte Gleichung.
                           Wenn wir in Gleichung 4 ebenso wie in Gleichung 1a für einen isochoren Prozeß einen
                              									einfachen Ausdruck finden, so kann das nicht überraschen. Die Einfachheit der
                              									Ausdrücke resultiert aus der Einfachheit der physikalischen Vorgänge, wie folgende
                              									Betrachtung zeigt. Wir schreiben den ersten Hauptsatz in den drei Formen nach Clausius, wie sie Zeunerl. c. I, 24 bis 26. gibt,
                              									an:
                           
                              
                                 
                                    d\,Q=
                                    
                                     d\,U+d\,L
                                 
                              
                                 
                                    d\,Q=
                                    
                                 
                                    \overbrace{d\,W+d\,J}^{}+d\,L
                                    
                                 
                              
                                 
                                 
                                    \underbrace{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }^{}
                                    
                                 
                              
                                 
                                    d\,Q=
                                    
                                 
                                    d\,W+d\,H
                                    
                                 
                              
                           dann ist bei konstantem v
                           d Q = d W = d U
                           und
                           d H = d J + d L = 0,
                           d.h., es wird weder äußere Arbeit (d
                                 										L) noch innere (Disgregations-) Arbeit (d J)
                              									geleistet. Der Prozeß besteht nur in der Verstärkung der Molekularbewegung (d W). Bilden wir das Integral
                           \int_{T_s}^T\,\left(\frac{\partial\,u}{\partial\,T}\right)_v\,d\,T=c_v\,\int_{T_s}^T\,d\,T=\frac{3\,p_s\,v}{k}\,\int_{T_s}^T\,d\T,
                           so erhalten wir
                           u-u_s=\frac{3\,p_s\,.\,v}{k}\,(T-T_s) . . .
                              									5)
                           Erweitern wir andererseits unsere Gleichung 1 mit dem
                              									konstanten v, so finden wir
                           p\,.\,v-p_s\,.\,v=\frac{p_s\,.\,v}{k}\,(T-T_s) .
                              									. . 1b)
                           In den Gleichungen 5 und 1 b haben wir zwei
                              									Energiegleichungen. Sie zeigen uns: bei einem isochoren Prozeß des Wasserdampfes,
                              									der also einen sehr einfachen physikalischen Vorgang darstellt, tritt der dritte
                              									Teil der zugeführten Energie durch die Arbeit der äußeren Kräfte äußerlich in
                              									Erscheinung.
                           
                        
                           Thermodynamische Konsequenzen der
                                 										Gleichungen 1 und 4.
                           Die praktische Brauchbarkeit unserer Gleichungen 1 und 4 beruht in erster Linie
                              									darauf, daß die zusammengehörigen Sättigungswerte ps, Ts und v in einem weiten
                              									Bereich experimentell bekannt sind. Es variieren zwar die Messungen der einzelnen
                              									Beobachter untereinander So hat man für den normalen Siedepunkt also
                           ps = 760 mm Hg.
                           Ts = 373,
                           z.B. das spezifische Volumen
                           1,674 nach den Münchener Forschernvergl. jedoch Zeuner, l. c. II, 342.
                           1,667 nach Battellivergl.
                                    											jedoch Zeuner, l. c. II, 342.
                           1,651 nach Zeuner,Zeuner, l. c. II, 51.
                           
                           jedoch ist die Gültigkeit der im folgenden entwickelten Gleichungen nicht an
                              									einen speziellen Wert von v geknüpft. Denn wir nehmen
                              									nur an, daß für den Sättigungszustand die uns in ihrer strengen theoretischen Form
                              									unbekannten Funktionen
                           Ps = f(v)
                           und
                           Ts = F(v)
                           wirklich existieren, d.h. daß der Sättigungszustand durch eine Variable bestimmt ist, was jedenfalls richtig ist,
                              									und stellen die Integrale in solcher Form auf, daß sie sich in
                                 										allen Fällen graphisch berechnen lassen. Man wird also bei der graphischen
                              									Auswertung die zuverlässigsten experimentellen Werte der Sättigungsgrößen einsetzen
                              									können.
                           Es dürfte jedoch der Hinweis interessieren, daß unsere Gleichung 1 in Verbindung mit
                              									diesen beiden Funktionen von v die vollständige
                              									Zustandsgleichung des Wasserdampfes darstellt, nämlich
                           
                              p=f\,(v)\,.\,\left\{1+\frac{T-F\,(v)}{k}\right\}.
                              
                           Die Gleichung enthält, wie es sein muß, jetzt nur die drei
                              									Größen p, v und T. Wegen
                              									der Form dieser Gleichung ist es offenbar für die mathematische Behandlung
                              									zweckmäßig, als diejenige Variable, von der wir den Sättigungszustand abhängig
                              									machen, das spezifische Volumen v zu wählen. Demgemäß
                              									versehen wir alle anderen Größen des Sättigungszustandes mit dem Index s, um sie
                              									äußerlich als Funktionen von v, welches selbst ohne Index bleibt, zu kennzeichnen,
                              									wie wir es schon früher mit ps und Ts
                              									getan haben. So bezeichnen wir die Energie des Sättigungszustandes z.B. mit us.
                           Wir wenden uns jetzt der Ableitung der Gleichungen zu.
                           Für eine Energieänderung gilt allgemein
                           
                              d\,u=\left(\frac{\partial\,u}{\partial\,T}\right)_v\,.\,d\,T+\left(\frac{\partial\,u}{\partial\,v}\right)_T\,d\,v,
                              
                           und da
                           
                              \left(\frac{\partial\,u}{\partial\,T}\right)_v=c_v=\frac{3\,p_s\,v}{k},
                              
                           und
                           
                              \left(\frac{\partial\,u}{\partial\,v}\right)_T=T\,.\,\left(\frac{\partial\,p}{\partial\,T}\right)_v-p=\frac{T\,.\,p_s}{k}-p,
                              
                           ferner nach Gleichung 1
                           
                              \frac{T\,p_s}{k}-p=\frac{T_s\,p_s}{k}-p_s=p_s\,\left\{\frac{T_s}{k}-1\right\},
                              
                           so kommt
                           
                              d\,u=\frac{3\,p_s\,v}{k}\,d\T+p_s\,\left\{\frac{T_s}{k}-1\right\}\,d\,v
                              
                           für den Sättigungszustand wird
                           d u = d us
                           und
                           d T = d Ts,
                           also
                           d\,u_s=\frac{3\,p_s\,v}{k}\,d\,T_s+p_s\,\left\{\frac{T_s}{k}-1\right\}\,d\,v
                              									. . 6a)
                           Die Gleichung zeigt uns unter anderem, daß cv, wofür wir oben den Ausdruck
                              										\frac{3\,p_s\,V}{k} einsetzten, im Sättigungszustand nothwendig entweder konstant oder Funktion von v sein muß, denn alle Größen der Gleichung 6a müssen
                              									sich durch v ausdrücken lassen.Die in einer früheren Arbeit (1. c.) gemachte
                                    											Annahme, daß cv konstant, nämlich gleich
                                    												\frac{3\,R}{m} sei, erwies sich bei näherer Prüfung
                                    											als nicht mit den Tatsachen vereinbar. Integriert gibt 6a
                           
                              u_s=\frac{3}{k}\,\int\,p_s\,v\,d\,T_s+\int\,p_s\,\left\{\frac{T_s}{k}-1\right\}\,d\,v+\mbox{Konst.}
                              
                           Im allgemeinen interessieren ja nur Energiedifferenzen. Bilden
                              									wir z.B. die Energiedifferenz zwischen 0° C und 100° C, so erhalten wir
                           
                              \underset{_{T_s=373\ T_s=273}}{\ \
                                 										u_s-u_s=}\frac{3}{k}\int_{273}^{373}\,p_s\,v\,d\,T_s+\int_{210,680}^{1,674}\,p_s\,\left\{\frac{T_s}{k}-1\right\}\,d\,v
                              
                           Hierbei bedeutet
                           210,680 das spez. Volumen des Dampfes bei 0° C nach Zeuner,
                           1,674 das spez. Volumen bei 100° C nach den Münchener
                              									Versuchen.
                           Die Integration von 6 gibt unsere frühere Formel 5
                           
                              u=\frac{3\,p_s\,v}{k}\,.\,(T-T_s)+u_s
                              
                           für die Entropie gilt
                           d\,s=\frac{3\,p_s\,v}{k}\,\frac{d\,T}{T}+\frac{p_s}{k}\,d\,v
                              									. . . . 8)
                           oder etwas anders geschrieben
                           d\,s=\frac{p_s\,v}{k}\,\left{\frac{3\,d\,T}{T}+\frac{d\,v}{v}\right}=\frac{p_s\,v}{k}\,\{\mbox{d.
                                 										logn. }(v\,.\,T^3)\} 8a)
                           und integriert für den Sättigungszustand
                           S_s=\frac{1}{k}\,\int\,p_s\,v\,\{\mbox{d. logn.
                                 										}(v\,.\,{T_s}^3)\}+\mbox{konst.} . . 9)
                           ferner für ungesättigte Zustände aus 8 und 9
                           S=\frac{3\,p_s\,v}{k}\mbox{ logn.
                                 										}\frac{T}{T_s}+S_s 10)
                           Für die spezifische Wärme bei konstantem Druck erhalten wir
                              									aus den allgemeinen Gleichungen
                           
                              c_p=c_v+T\,.\,\left(\frac{\partial\,p}{\partial\,T}\right)_v\,.\,\left(\frac{\partial\,v}{\partial\,T}\right)_p
                              
                           und
                           
                              \left(\frac{\partial\,v}{\partial\,T}\right)_p\,.\,\left(\frac{\partial\,p}{\partial\,v}\right)_T=-\left(\frac{\partial\,p}{\partial\,T}\right)_v
                              
                           unter Benutzung unserer Gleichungen 1a und 4
                           c_p=\frac{3\,p_s\,.\,v}{k}\,\left\{1+\frac{1}{3}\,.\,\frac{T}{v}\,.\,\left(\frac{\partial\,v}{\partial\,T}\right)_p\right\}
                              									. 11)
                           und
                           c_p=\frac{3\,p_s\,.\,v}{k}\,\left\{1-\frac{1}{3}\,.\,\frac{T}{k}\,.\,\frac{p_s}{v}\,.\,\left(\frac{\partial\,v}{\partial\,p}\right)_T\right\}
                              									. 11a)
                           und für das Verhältnis und
                           K=\frac{c_p}{c_v}=1+\frac{1}{3}\,.\,\frac{T}{v}\,.\,\left(\frac{\partial\,v}{\partial\,T}\right)_p
                              									. . 12)
                           und
                           K=\frac{c_p}{c_x}=1-\frac{1}{3}\,.\,\frac{T}{k}\,.\,\frac{p_s}{v}\,.\,\left(\frac{\partial\,v}{\partial\,p}\right)_T
                              									12a)
                           Für die spezifische Wärme des gesättigten Dampfes
                           
                              h=\frac{d\,u_s}{d\,T_s}+p_s\,\frac{d\,v}{d\,T_s}
                              
                           findet man leicht aus 6a
                           h=\frac{3\,p_s\,v}{k}\,\left\{1+\frac{1}{3}\,.\,\frac{T_s}{v}\,.\,\frac{d\,v}{d\,T_s}\right\}
                              									. . 13)
                           
                           Trotz ihrer einfachen Form dürfte jedoch die Gleichung 13
                              									wenig brauchbar sein, da die Genauigkeit der experimentellen Daten von
                              										\frac{d\,v}{d\,T_s} für die Formel nicht ausreichen dürfte.
                              									Dagegen wird sich das Integral
                           \int\,h\,d\,T_s=\frac{1}{k}\,\int\,\frac{p_s}{{T_s}^2}\,d\,(v\,.\,{T_3}^8)+\mbox{konst.}
                              									. 14)
                           welches sich leicht aus 13 ergibt, in der Praxis verwerten
                              									lassen.
                           Der Vollständigkeit halber seien noch Ausdrücke für die in den Gleichungen 11
                              									auftretenden Differentialquotienten mitgeteilt, jedoch leiden sie in verstärktem
                              									Maße an dem oben angeführten Mangel der Gleichung 13. Es ist
                           \left(\frac{\partial\,v}{\partial\,T}\right)_p=\frac{p_s}{p_s\,\frac{d\,T_s}{d\,v}-(k+T-T_s)\,\frac{d\,p_s}{d\,v}}
                              									. 15)
                           und
                           \left(\frac{\partial\,v}{\partial\,p}\right)_T=\frac{k}{(K+T-T_s)\,.\,\frac{d\,p_s}{d\,v}-p_s\,\frac{d\,T_s}{d\,v}}
                              									. 15a)
                           Für den Spezialfall des Sättigungszustandes vereinfachen sich
                              									die Gleichungen 15 dadurch, daß
                           T – Ts = 0
                           wird und herausfällt.
                           Es lassen sich ferner für einige thermodynamische Prozesse Formeln ableiten. Für die
                              									Gültigkeit der Formeln wird jedoch die ausdrückliche Voraussetzung gemacht, daß mit
                              									dem Prozeß keine Kondensation des Dampfes verknüpft ist. Dann gilt nach 8 a für
                              									einen adiabatischen reversiblen Vorgang (d s = 0), wie
                              									schon früher angegeben,
                           v • T3 = konst. 16)
                           für die Entropieänderung bei einem isothermen reversiblen
                              									Prozeß erhält man aus 8 (d T = 0)
                           S_2-S_1=\frac{1}{k}\,\int_{v_1}^{v_2}\,p_s\,d\,v
                              									. . . . 17)
                           für die hierbei aufgenommene Wärme
                           \int\,d\,q=\frac{T}{k}\,\int_{v_1}^{v_2}\,p_s\,d\,vDie Formeln sind bei Berechnungen durch das
                                    											Arbeitsäquivalent passend zu ergänzen. . . . . 18)
                           für die dabei geleistete Arbeit
                           L=\int_{v_1}^{v_2}\,p\,d\,v=\int_{v_1}^{v_2}\,p_s\,\left\{1+\frac{T-T_s}{k}\right\}\,d\,v
                              									19)
                           wo T eine gegebene Konstante ist.
                              									Die Energieänderung bei einem isothermen Prozeß ist nach 6
                           d\,u=p_s\,\left\{\frac{T_s}{k}-1\right\}\,d\,v,,
                           somit
                           u_2-u_1=\int_{v_1}^{v_2}\,p_s\,\left\{\frac{T_s}{k}-1\right\}\,d\,v
                              									. . . 20)
                           und für einen isodynamischen Prozeß (Drosselung) gilt
                           
                              d\,u=0=\frac{3\,p_s\,v}{k}\,d\,T+p_s\,.\,\frac{T_s-k}{v}\,d\,v
                              
                           demnach
                           
                              3\,d\,T=-\frac{T_s-k}{v}\,d\,v
                              
                           und
                           T_2-T_1=-\frac{1}{3}\,\int_{v_1}^{v_2}\,\frac{T_s-k}{v}\,d\,v
                              									. 21)
                           Die linke Seite der Gleichung 21 kann also bei Expansion einen
                              									positiven oder negativen Wert annehmen, ebenso wie für Wasserstoff experimentell festgestellt ist.Helmhol tz, Theor. Physik, VI, 412,
                                    											Anmerkung.
                           Bei der Integration der Gleichung 17 und 18 wird man sich der bekannten Zeunerschen Formel1.
                                    											c. II, 36.
                           ps – V11 = C
                           bedienen können, jedoch ist zu beachten, daß die (l. c.)
                              									gegebenen Konstanten Werte von v ergeben, welche von
                              									den Münchener Messungen um etwa 2 v. H. abweichen.
                           Ueber den Geltungsbereich der Gleichungen möchten wir noch das folgende sagen: Wir
                              									haben vorstehend die Gleichungen aus den Münchener Messungen hergeleitet, können
                              									also auch nur die Gültigkeit der Formeln auf Grund der Erfahrung für den Bereich
                              									dieser Messungen behaupten. Speziell geben uns die Münchener Versuche keine Auskunft
                              									darüber, ob die Gleichung 1 für einen unbeschränkten Abstand vom Kondensationspunkt
                              									gilt, d.h. ob die Isochoren unbegrenzt gerade Linien bleiben. Auf Grund der Battellischen Messungen und aus theoretischen
                              									Betrachtungen heraus möchten wir folgende Annahmen machen, die allerdings noch der
                              									sicheren experimentellen Bestätigung bedürfen:
                           Die Gleichungen 1 und 4 gelten bei jedem spezifischen Volumen, solange der
                              									Sättigungsdruck (ps)
                              									dieses betreffenden Volumens nicht kleiner als 20 mm Hg. und nicht größer als 20 at
                              									ist, also für alle praktisch zur Verwendung kommenden Dichten.
                           Die Gleichungen gelten ferner ohne Rücksicht auf die Siedetemperatur ( Ts) des betreffenden
                              									spezifischen Volumens, solange der Abstand vom Kondensationspunkt (T – Ts) nicht größer
                              									als 100 – 150° C wird, also wiederum genügend weit für praktische Zwecke. Es müssen
                              									also die beiden Bedingungen
                           20 mm Hg. < ps < 20 at
                           und
                           T – Ts < 100 – 150° C
                           gleichzeitig erfüllt sein.
                           Zur bequemen Handhabung der Gleichungen dürfte noch die Aufstellung einiger
                              									geeigneter Tabellen, die das für unsere Formeln stets sehr wichtige spezifische
                              									Volumen leicht ermitteln lassen, erforderlich sein.