Unterricht.
Z e i t s c h r i f t
für den
Physikalischen und Chemischen
X I I I . Jahrgang.
Fünftes Heft.
September 1900.Eine neue Form des Cartesianisehen Tauchers.
Von
H. Rebenstorff in Dresden.
D ie ric h tig e F ü llu n g des C artesianisehen T a u c h e rs is t z w a r n ic h t besonders z e it
ra u b e n d , a u c h is t es n ic h t ohne u n te r ric h tlic h e n N u tz e n , sie v o r den A u g e n d e r S c h ü le r a u s z u fü h re n , w e n n eine g e e ign e te M eth o d e g e w ä h lt w ir d ' (s. Weinhold, Demon
strationen S. 170\ d. Zeitschrift X I 213), b e q u e m e r je d o c h is t d ie B e n u tz u n g e in e r T a u c h e r
fo r m , d ie n a c h b lo fs e m E in s e n k e n in das im C y lin d e r b e fin d lic h e W asser s o fo rt v e r
s u c h s b e re it is t. W e n ig s te n s k a n n m a n b e i A u s fü h ru n g z a h lre ic h e r T a u c h e rv e rs u c h e d ie zu m w ie d e rh o lte n F ü lle n e rfo rd e rlic h e Z e it sparen. B e i den b is h e r b e k a n n te n T a u c h e rfo rm e n , die n a c h blossem E in b r in g e n in das W asser d ie ric h tig e F ü llu n g h a b e n , is t d ie e in f ü r a lle m a l a u sz u fü h re n d e A b g le ic h u n g des G e w ich te s m ü h sa m (T a u c h e r v o n Heyden, Frick-Lehm ann, Phys. Technik, I S. 355), u n d d e r T a u c h e r ge
s ta tte t k e in e in e in fa c h s te r W e ise d u rc h d ie A r t j l e s E in s e n k e n s e r r e ic h b a re g a n z k le in e Ä n d e ru n g in d e r G röfse des L u ftv o lu m e n s (v g l. d ie f ü r S c h w im m e n an d e r O b e rflä c h e u n d S in k e n in d e r T ie fe c o n s tru ie rte F o rm v o n Weinhold, Demonstrationen S. 171).
Z u r S e l b s t h e r s t e l l u n g ' e ig n e t sich e in T a u c h e r, bestehend aus einem m it B le i b e s c h w e rte n R eagensgläschen, w e lch e s b e i o (F ig . 1) eine s e itlic h e Ö ffn u n g h a t, d ie in s o lc h e r H ö h e a n g e b ra c h t is t, dafs das in v e r k e h r te r S te llu n g e in g e ta u c h te G läschen dem U n te rs in k e n sehr nahe k o m m t. D ie B le ib e s c liw e ru n g r s te llt m a n w o h l a m be q u e m ste n aus e in e m sch m a le n
A b s c h n itt v o n e in e r 2 — 3 m m d ic k e n B le ip la tte h e r, d e r s p ira lig u m das G läschen g e w u n d e n w ir d . M a n s c h ie b t d ie S p ira le zu n ä c h s t an den B o d e n te il des G läschens, w o sie d u rc h R e ib u n g h in re ic h e n d fe s ts itz t. Das a u fre c h t a u f W asser s c h w im m e n d e G läschen ra g e n u r m it dem d r itte n b is fü n fte n T e il se in e r L ä n g e aus d e m W asser h eraus. M a n tr ö p fe lt n u n v o rs ic h tig s o v ie l W asser h in e in , b is n u r n o ch d e r R a n d a u fs e rh a lb des W assers ist. M a n z ie h t h ie ra u f das G läschen e m p o r, v e r s c h lie fs t es, ohne m it d e n F in g e r n den L u ftr a u m zu e rw ä rm e n , m it dem D a u m e n u n d k e h r t es u m , d ie Ö ffn u n g w ie d e r in s W asser d rü c k e n d . D a n n s c h ie b t m a n d e n B le ir in g h e ru n te r b is an d e n R a n d des G läschens. N a c h dem Loslassen s o ll je tz t n u r e tw a d ie H ä lfte des B odens h e ra u sra g e n . Is t das G läschen z u schw er, so k ö n n te m a n m it e in e r K a p illa r e n etw as L u f t u n te r d ie M ü n d u n g b la s e n ; a m besten w ir d d ie e in fa c h e M a n ip u la tio n b e i u n g e e ig n e t e rs c h e in e n d e r F ü llu n g w ie d e rh o lt. M a n z ie h t n u n das G läschen so w e it s e n k re c h t em p o r, dafs d e r S ta n d des W assers in n e n u n d aufsen ü b e re in s tim m t, u n d m a r k ie r t diesen S ta n d s c h n e ll m it dem S c h re ib d ia m a n te n o d e r d u rc h A n le g e n des D a u m e n n a g e ls. B e im E m p o rz ie h e n h ä lt m a n das G läschen n u r m it z w e i F in g e rn , d ie w o h l d e n L u ftr a u m n ic h t m e h r e rw ä rm e n . als d ie V e rd u n s tu n g ih n a b k ü h lt. E tw a 1 m m u n te rh a lb d e r a n g e m e rk te n S te lle __
u. x iii. 32
250
Z e its c h r ift f ü r d e n p h y s ik a lis c h e n D r e iz e h n te r J a h rg a n g . H . Re b e n s t o r f f, Ca r t e s i a n i s c h e r Ta u c h e r.
n a c h d e r M ü n d u n g des G läschens h in — w ir d n u n e n tw e d e r m itte ls e in e i S tic h fla m m e u n d d u rc h A b z ie h e n o d e r e in fa c h e r m it d e r F e ile eine k le in e Ö ffn u n g h e rg e s te llt.
Es h a t k e in e n Z w e c k , lä n g e r z u fe ile n (z u le tz t v o rs ic h tig ), als b is das G las eben d u rc h lö c h e rt is t; das O b e rflä c h e n h ä u tc h e n m a c h t s ich ü b e r e in e r re c h t k le in e n Ö ffn u n g z w a r b e im la n g s a m e n H e ra u s n e h m e n des T a u c h e rs aus dem W asser besonders b e m e rk b a r, es w ir d a b e r b e i e rn e u te m E in s e n k e n , fa lls es z u fä llig v o rh a n d e n is t , stets d u rc h d ie h e rv o rd rin g e n d e L u f t z e rs p re n g t. M a c h t m a n aus d e r A n fe rtig u n g des T a u c h e rs e in e n S c h ü le rv e rs u c h , so k a n n m a n aus G e w ic h t u n d I n h a lt des G läschens das z u m B e s c h w e re n e rfo rd e rlic h e B le ig e w ic h t b e re c h n e n lassen.
Z u r A n f e r t i g u n g d u r c h d e n G l a s b l ä s e r e m p fie h lt sich d ie B e n u tz u n g s ta rk - w a n d ig e n G lasrohres, w o d u rc h d ie B le ib e s c h w e ru n g ü b e rflü s s ig w ir d . D ie im ü b rig e n in g le ic h e r W e ise v o rg e ric h te te n „ T a u c h e r r ö h r c h e n “ d ü rfte n an S a u b e rk e it u n d e in fa c h s te r V e rw e n d b a r k e it w e n ig zu w ü n s c h e n ü b r ig lassen u n d w o h l z u r h ä u fig e re n B e n u tz u n g des C a rte sia n isch e n T a u c h e rs b e im U n te r r ic h t b e itra g e n . D ie p ro b e w e ise v o n d e r G la sb lä sere i' v o n A . E i c h h o r n in D re sd e n (M itte ls tra fs e ) g e fe rtig te n T a u c h e r aus w e ifs e m u n d h e llfa rb ig e m G lase s in d e tw a 12 cm la n g ; ih re S te llu n g im W asser is t b e i e in e m A b s ta n d e d e r s e itlic h e n Ö ffn u n g v o n g e g e n 4 cm v o m offenen E n d e d u rc h a u s s ta b il. D a n u r b e i h e ftig e m N ie d e rs to fs e n des T a u c h e rs L u ftb la s e n aus d e r s e itlic h e n Ö ffn u n g e n tw e ic h e n k ö n n e n , so k a n n seine S c h w im m fä h ig k e it b e im o rd n u n g s - m ä fs ig e n G e b ra u c h e , b e lie b ig e m B e w e g e n d e r C y lin d e r m it d e n T a u c h e rn u. s. w . k e in e Ä n d e ru n g e rfa h re n .
D ie F ü l l u n g d e s R ö h r c h e n t a u c h e r s m i t e i n e r g r ö f s e r e n o d e r g e r i n g e r e n L u f t m e n g e . E in V o rz u g d e r B e n u tz u n g des k le in e n A p p a ra te s b e s te h t d a rin , d afs m a n s e h r le ic h t d u rc h d ie A r t des E in s e n k e n s d ie L u f t f ü llu n g v e rs c h ie d e n be
messen k a n n . B e i sehr h a s tig e m E in b r in g e n o d e r H in e in fa lle n la s s e n aus e in e r H ö h e v o n v ie le n d m is t d ie M enge d e r im T a u c h e r b le ib e n d e n L u f t s c h w a n k e n d , je d o c h g e w ö h n lic h d a z u a u s re ic h e n d , d e n b is a u f d e n B o d e n des 4 5 d m tie fe n C y lin d e rs u n te r M itre ifs e n v o n L u f t h in a b fa h re n d e n T a u c h e r w ie d e r zu m A u fs te ig e n z u b rin g e n . H ie rb e i is t a u c h d ie G röfse d e r s e itlic h e n Ö ffn u n g m itb e s tim m e n d . H a t d e r T a u c h e r in fo lg e d e r sehr h e ftig e n B e w e g u n g e n u n d v ie lle ic h t a u c h , w e il m a n ih n v o rh e r lä n g e re Z e it in d e r w a rm e n H a n d g e h a lte n h a tte , z u v ie l W asser g e s c h lu c k t, so b r in g t m a n ih m m itte ls d e r w e ite r u n te n b e s c h rie b e n e n V o r r ic h tu n g H ü lfe . D iese d e r J u g e n d z u n ä c h s t re c h t in te re s s a n t v o rk o m m e n d e A r t des E in b rin g e n s w ir d m a n w o h l n u r im A n fä n g e o d e r g e le g e n tlic h z e ig e n w o lle n . Z u m r ic h tig e n F ü lle n f ü r d ie g e w ö h n lic h m it d e m T a u c h e r a n g e s te llte n V e rs u c h e lä fs t m a n ih n r u h ig aus d e r e in ig e c m ü b e r d e r W a s s e ro b e rflä c h e g e h a lte n e n H a n d e in fa lle n o d e r s e n k t ih n e tw a so s c h n e ll ein, w ie d ie F e d e r in d ie T in te . M a n ü b e rz e u g t s ich d u rc h A n sehen in w a g e re c h te r R ic h tu n g , d a fs das W a s s e rn iv e a u im T a u c h e r etw as h ö h e r als d e r obere R a n d d e r s e itlic h e n Ö ffn u n g lie g t. S o llte d ie F lü s s ig k e it tie fe r s te h e n , so tu p f t m a n m it dem F in g e r e in m a l h e ftig a u f das sch w im m e n d e G läschen, das in d ie s e m F a lle le ic h t den L u ftü b e rs c h u fs a b g ie b t. Es is t je t z t eine E rh ö h u n g des D ru c k e s u m 50— 70 cm W a ssersäule n ö tig , d e n T a u c h e r z u m S in k e n z u b rin g e n , w as e tw a g e ra d e f ü r d ie V e rs u c h e g e e ig n e t e rsch e in e n d ü rfte (a u ch f ü r d ie erste n u n te r d e n „V e rs u c h e n m it T a u c h e rn “ , d. Zeitschr. X I 2 13).
S o ll d e r T a u c h e r eine g e rin g e re L u f t f ü llu n g e rh a lte n , so b e s te h t das eine V e r
fa h re n d a r in , dafs m a n ih n m it den F in g e r n e rfa fs t u n d e in ig e h e ftig e A b w ä r ts b e w e g u n g e n m it ih m a u s fü h rt, w o d u rc h je d e s m a l eine k le in e L u ftm e n g e z u r s e itlic h e n Ö ffn u n g h in a u s g e trie b e n w i r d , b is d e r b e a b s ic h tig te G ra d d e r F ü llu n g e rre ic h t ist.
u n d ch e m is c h e n U n te r r ic h t .
H e ft V . S e p te m b e r 1900. H . Re b e n s t o r f f, Ca r t e s i a n i s c h e r Ta u c h e r. 251
E in anderes V e rfa h re n b e ste h t d a rin , dafs m a n den T a u c h e r in gegen d ie H o riz o n ta le g e n e ig te r S te llu n g , d ie s e i t l i c h e Ö f f n u n g a u f w ä r t s , e in s e n k t (F ig . 2). Is t d e r C y lin d e r besonders eng, so m u fs m a n a u ch diesen w ä h re n d des la n g sam e n E in s e n k e n s etw as z u r Seite n e ig en . M a n m e r k t sich n a ch d e m A u g e n m a fs den
W in k e l, u n te r dem m a n den T a u c h e r e in s e n k te , u n d k a n n , ohne n och n ä h e re r B e s c h re ib u n g o d e r Ü b u n g zu b e d ü rfe n , es le ic h t d a h in b rin g e n , d a fs d e r T a u c h e r e n tw e d e r n u r n o ch g a n z d ic h t u n te r d e r O b e rflä ch e o d e r in h a lb e r H ö h e des C y lin d e rs e in B e stre b e n a u fw ä rts z u steigen h a t, b e im w e ite re n H in a b d rü c k e n a b e r, d e n G re n z p u n k t des la b ile n G le ic h g e w ic h ts ü b e rs c h re ite n d , in b e s c h le u n ig te r B e w e g u n g z u B oden f ä llt. M a n k a n n a u ch an d e r G röfse des b e i ru h ig e m S c h w im m e n h e ra u s
ra g e n d e n B o d e n stü cke s e in ig e rm a fs e n e rk e n n e n , w ie t i e f u n te r d e r O b e r
flä ch e d ie S te lle des la b ile n G le ic h g e w ic h ts lie g t.
A m b e quem sten w ir d a b e r d ie B e u rte ilu n g d e r T a u c h e rfü llu n g besonders f ü r d e n je n ig e n , d e r n a ch lä n g e re r Z e it d e r N ic h tb e n u tz u n g w ie d e r m it den T a u c h e rn sich a b g ie b t, w e n n m a n an diesen eine M a r k e a n b rin g t, d ie d e n G r a d d e r L u f t f ü l l u n g b e i m l a b i l e n G l e i c h g e w i c h t b e ze ich n e t. M a n fin d e t den O r t d ie se r M a rk e , die b e ilä u fig 5 m m o b e rh a lb d e r s e itlic h e n Ö ffn u n g d e r T a u c h e rrö h rc h e n v o n E i c h h o r n lie g t, n a ch p ro v is o ris c h e m U m le g e n eines Z w irn s fa d e n s o d e r sehr s c h m a le n S c h la u c h ab sch n itte s, in d e m m a n d e n T a u c h e r in s W asser setzt u n d d e n D r u c k irg e n d w ie e rh ö h t.
M a n m e r k t sich d a n n , u m w e lc h e k le in e S tre c k e ü b e r o d e r u n te r d e m F a d e n das W asser steht, w ä h re n d d e r T a u c h e r d ie la b ile G le ic h g e w ic h ts la g e la n g s a m d u rc h s c h re ite t.
V e r s u c h e m i t d e n T a u c h e r r ö h r c h e n b e i o f f e n e m C y l i n d e r . L ie g t das la b ile G le ic h g e w ic h t eines h e ra b g e s u n k e n e n T a u c h e rs n ic h t m e h r a ls e tw a 20 c m ü b e r d e m C y lin d e rb o d e n , so k a n n m a n das R ö h rc h e n in e in fa c h e r W eise d a d u rc h w ie d e r e m p o rtre ib e n , d afs m a n den g anzen C y lin d e r u m e in ig e c m v o m T is c h e e rh e b t u n d u n te r le ic h te m A u fs to fs e n w ie d e r n ie d e rs e tz t. D ie T a u c h e r — m a n n im m t des z ie r
lic h e re n A ussehens w e g e n m e h re re , s c h rä g e in g e s e n k te — e ile n , w e n n sie den B o d e n w i r k l i c h b e r ü h r t e n , le b h a ft in d ie H öhe, u m , fa lls sie n ic h t zu s c h w e r sind, o b e n a u f z u b le ib e n . Is t e in e r d e r T a u c h e r n u r ä u fse rst w e n ig v o m B o d e n e n tfe rn t ge
w esen, so s c h lie fs t e r s ich v o n d e r A u fw ä rts b e w e g u n g aus, d a e r v o n d e r T ra n s v e rs a l
s c h w in g u n g des B o d e n stü cke s n ic h t g e tro ffe n w e rd e n k o n n te .
E in e n am B o d e n des C y lin d e rs lie g e n d e n T a u c h e r b r in g t m a n fe rn e r d a d u rc h z u m A u fs te ig e n , d afs m a n m itte ls eines G lasstabes das ü b e r ih m b e fin d lic h e W asser in R o t a t i o n v e rs e tz t. U m das A n s c h lä g e n des G lasstabes an die G e fä fsw ä n d e zu v e rm e id e n , v e rs ie h t m a n ih n u n te n m it e in e m K o r k . S o w o h l in engen w ie in w e ite n C y lin d e rn e rh e b t s ich d e r T a u c h e r, so b a ld a u ch d ie u n te re n F lü s s ig k e its s c h ic h te n a n fa n g e n in d ie W irb e lb e w e g u n g h in e in g e z o g e n z u w e rd e n . E in V e rg le ic h m it d e r D ru c k v e rm in d e ru n g im In n e r n eines W irb e lw in d e s lie g t nahe, k ö n n te a b e r d a zu v e r le ite n , U rsa ch e u n d W ir k u n g des le tz te re n zu v e rw e c h s e ln . D ie R o ta tio n d e r F lü s s ig k e it r u f t in d e r M itte d e r u n te re n S c h ic h te n n u r eine g anz u n w e s e n tlic h e D r u c k a b n a h m e h e rv o r, w ie m a n m itte ls eines h ie r m ü n d e n d e n G la sro h re s n a ch w eise n k a n n , w e lch e s in seinem n a c h oben fü h re n d e n T e il m it d e m W asser im C y lin d e r com - m u n iz ie rt. Ü b rig e n s s te ig t e in T a u c h e r b e re its , w e n n seine L u f t f ü llu n g ke in e sw e g s b is an d ie e rw ä h n te M a rk e r e ic h t, in d e r A chse des F lü s s ig k e its w irb e ls e m p o r u n d in g anz g le ic h e r W eise e rh e b t s ich je d e r sta rre , n ic h t z u sch w e re K ö rp e r v o m B o d e n des Gefäfses b is an d ie W a s s e ro b e rflä c h e , z. B. d e r b e k a n n te K a ltw a s s e rs c h w im m e r, w e n n m a n das w a rm e W asser, in d e m e r u n te rs a n k , ü b e r ih m u m rü h rt. D ie U rs a c h e
3 2 *
252 H . Re b e n s t o r f f, Ca r t e s i a n i s c ii e r Ta u c h e r. Z e its c h r ift f ü r d e n p h y s ik a lis c h e n D r e iz e h n te r J a h r g a n g . __
d e r v o rlie g e n d e n , re c h t a lltä g lic h e n E rs c h e in u n g is t o ffe n b a r e in i n d e r M i t t e d e r ro tie re n d e n F lü s s ig k e it e m p o r s t e i g e n d e r F l ü s s i g k e i t s s t r o m , d e r d u rc h R e ib u n g a u ch sch w e re re K ö rp e r m itn im m t, u n d w e lc h e r d e r G e g e n stro m e in e r a n den W ä n d e n des C y lin d e rs in S c h ra u b e n lin ie n a b w ä rts g e h e n d e n F lü s s ig k e its b e w e g u n g is t; d ie le tz te re h a t ih re U rsa ch e in d e r C e n tr ifu g a lk r a ft u n d in d e m U m s ta n d e , d a is d ie F lü s s ig k e it a m B o d e n g e rin g e re D re h u n g s g e s c h w in d ig k e it h a t. A u s le ic h t e rs ic h t
lic h e m G ru n d e h a t d e r e m p o rg e w irb e lte T a u c h e r n ic h t d ie g e w ö h n lic h e se n k re c h te H a ltu n g , so n d e rn das le ic h te re obere E n d e is t n a c h in n e n g e n e ig t.
V o n w e ite re n V e rs u c h e n sei n o c h e rw ä h n t das S c h w e b e n la s s e n des T a u c h e rs m it H ü lfe z w e ie r ü b e re in a n d e r g e s c h ic h te te n F lü s s ig k e ite n . H ie rz u lä fs t m a n d e n selben in e in e n C y lin d e r fa lle n , d e r z u r H ä lfte m it W asser, z u r H ä lfte m it v e rd ü n n te m S p iritu s g e fü llt is t. B e i passender G i’öfse des s p e cifisch en G e w ic h ts d e r oben b e fin d lic h e n F lü s s ig k e it w ir d d ie S te llu n g des T a u c h e rs im C y lin d e r d u rc h S c h w a n k u n g e n d e r T e m p e ra tu r u n d des B a ro m e te rsta n d e s z ie m lic h b e d e u te n d v e rä n d e rt. N a tü r lic h k a n n m a n d u rc h B e n u tz u n g z w e ie r n ic h t m is c h b a re r F lü s s ig k e ite n d ie in fo lg e d e r D iffu s io n a llm ä h lic h fo rts c h re ite n d e B e w e g u n g des T a u c h e rs e n tw e d e r n a c h oben o d e r n a c h u n te n f ü r lä n g e r fo rtz u s e tz e n d e V e rs u c h e h in d e rn . (V g l. ü b rig e n s d ie B e m e rk u n g ü b e r la n g sam e A u flö s u n g d e r L u f t w e ite r u n te n .) D re h u n g e n d e r in a u f- o d e r a b s te ig e n d e r B e w e g u n g b e g riffe n e n T a u c h e r lassen s ich le ic h t d u rc h e in P a a r s c h iä g g e s te llte r F lä c h e n aus sehr d ü n n e m B le c h h e rv o r ru fe n , d ie m a n an dem R ö h rc h e n b e fe s tig t. F e rn e r lassen sich le ic h t d u rc h A n b rin g e n v o n S ch e ib ch e n o d e r K re is rin g e n am T a u c h e r V e rs u c h e ü b e r F a llb e w e g u n g e n im w id e rs te h e n d e n M itt e l, sow ie ü b e r O b e rflä c h e n s p a n n u n g v o rb e re ite n , d ie a b e r w o h l n ic h t so w irk s a m sind, w ie d ie f ü r g le ic h e Z w e c k e an g e g e b e n e n V e rs u c h e v o n F r . C. G. Müller, Hartl u. A ., da m a n d ie a n g e d e u te te n E x p e rim e n te in abgeschlossenen C y lin d e rn , d ie n ic h t sehr w e it sein k ö n n e n , a n s te lle n m ü fs te . Z u m H e ra b d rü c k e n des T a u c h e rs in offenem S ta n d c y lin d e r is t ein' la n g e r G lasstab b ra u c h b a r, d e r a m E n d e m it e in e m K o r k e v e rs e h e n ist. D ie V e r k l e i n e r u n g d e s L u f t v o l u m e n s b e im tie fe re n E in s in k e n des T a u c h e rs is t a lle rd in g s b e i e in ig e n a n d e re n C o n s tru k tio n e n (besonders d e r v o n Weinhold, a. a. O.) v ie l besser z u sehen; im m e rh in is t diese Ä n d e ru n g in fo lg e d e r g e s tre c k t c y lin d ris c h e n G e s ta lt des im T a u c h e r b e fin d lic h e n L u ftv o lu m e n s a u c h h ie r u n v e rk e n n b a r, w e n n e in e in ig e rm a fs e n h o h e r S ta n d c y lin d e r als T a u c h e rg e fä fs d ie n t. D ie B e n u tz u n g des R ö h rc h e n ta u c h e rs g e w ä h rt h ie r a n d e re rs e its d e n V o rte il, dafs m a n le ic h t d ie a n n ä h e rn d gemessene V o lu m a b n a h m e m it d e r G rö fse des u rs p rü n g lic h e n V o lu m e n s v e rg le ic h e n k a n n . M a n ve rse h e den C y lin d e r w ie b e i V e rs u c h 1 (d. Zeitschr. X I 213 F ig . 1) m it g u t sch lie fse n d e m K o r k u n d e in e r e tw a 1 m la n g e n R o h rv e rb in d u n g . D iese w ir d z u n ä ch st m ö g lic h s t a n g e h o b e n , d ie L ä n g e d e r c y lin d ris c h e n L u fts ä u le im T a u c h e r m itte ls d a ra n fe s tg e k le b te r (u n d m it L a c k b e d e c k te r) M illim e te rs k a le gem essen, u n d d ie g le ic h e M essung n a c h dem H e ra b s e n k e n des la n g e n D ru c k ro h re s w ie d e rh o lt. A u f diese W e ise k a n n m a n b e q u e m d e n D r u c k u m e in F ü n fte l des a tm o s p h ä ris c h e n v a riie r e n , also eine V o lu m ä n d e ru n g d e r L u f t im T a u c h e r u m a n n ä h e rn d d e n g le ic h e n B ru c h te il h e rb e ifü h re n . Ü b rig e n s w ir d d ie V o lu m a b n a h m e b e im U n te rs in k e n des T a u c h e rs a u c h in d e r a. a. 0 . S. 214 b e s c h rie b e n e n V e rs u c h s a n o rd n u n g sehr d e u tlic h s ic h tb a r. D as D ru c k r o h r des o b ig e n V e rs u c h s nehm e m a n n ic h t z u w e it, d a m it das W asser n a c h dem H e ra b s e n k e n d e r R o h rv e rb in d u n g n ic h t a u s flie fs t; d e r C y lin d e r is t m ö g lic h s t a n z u fü lle n .
T a u c h e r g l o c k e n a r t i g e V o r r i c h t u n g . E in e m in fo lg e z u g e rin g e i W a sse r
v e rd rä n g u n g a u f dem B o d e n des C y lin d e rs lie g e n d e n T a u c h e r k a n n m a n in e in e r fü r
u n d c h e m is c h e n U n te r r ic h t .
H e ft V . S e p te m b e r 1900. H . Re b e n s t o r f f, Ca r t e s i a n i s c h e r Ta u c h e r. 253
tn *
F ig . 3.
d e n e le m e n ta re n U n te r r ic h t besonders a n s c h a u lic h e n W e ise d a d u rc h w ie d e r a u fh e lfe n , d afs m a n ih m d u rc h Ü b e rs tü lp e n e in e r an e in e m la n g e n G la s ro h re (F ig . 3) a n g e sch m o lze n e n g lo c k e n a rtig e n , w e ite re n R ö h re g L u f t z u fü h r t. Das in d ie G lo c k e offen m ü n d e n d e , etw as s ta rk w a n d ig e R o h r s w ir d n a tü r lic h v o r dem E in ta u c h e n
oben m it d e m F in g e r versch lo sse n . Seine s e h r bequem e B e n u tz u n g e r
lä u te r t in w o h l g a n z e rw ü n s c h te r W e ise d ie W ir k u n g d e r T a u c h e rg lo c k e ; es m öge desw egen u n d d e r K ü rz e h a lb e r g e s ta tte t sein, d ie V o rric h tu n g so z u b e n e nnen. N a c h d e m Ü b e rs tü lp e n d e rse lb e n f ü l l t s ich d e r T a u c h e r fa s t g anz m it L u ft , u n d b e im A n h e b e n w ir d e r n a tü r lic h v o m B o d e n des Gefäfses e n tfü h rt. Je n a ch d e m m a n h ie rb e i d ie o bere Ö ffn u n g fr e ig ie b t o d e r geschlossen lä fs t, g e la n g t d e r T a u c h e r b is a n o d e r ü b e r d ie W asser
o b e rflä c h e . M it d e m a m a n d e re n E n d e d e r la n g e n R ö h re a n g e b ra c h te n K o r k k a n n m a n e in e n T a u c h e r b e q u e m in das W asser h in a b d rü c k e n . D e r h ie r fü r etw as c o n k a v a u sg e sch n itte n e K o r k e rle ic h te rt z u g le ic h das A n fa sse n d e r V o r r ic h tu n g u n d s c h ü tz t d ie la n g e R ö h re v o r dem Z e r
b re c h e n , w e n n m a n d a m it das W asser im C y lin d e r (s. oben) in ro tie re n d e B e w e g u n g ve rse tzt.
H ält man die lu fte rfü llte Taucherglocke nur so tief, dafs der Boden des Tauchers nur ein wenig in sie hineinragt oder auch noch etwa l/2 cm von der Glockenmündung entfernt ist, so stürzt der Taucher beim Öffnen der langen Röhre augenblicklich in die Glocke hinein. Der Versuch zeigt m it besonderer Anschaulichkeit die W irkung einer plötzlichen einseitigen Verminderung des Flüssigkeitsdruckes und fordert bei jedem Schüler einen Vergleich m it den Saugwirkungen des Luftdruckes geradezu heraus.
D e r b e s c h rie b e n e e in fa c h e A p p a ra t k a n n a u c h zu m a n c h e rle i a n d e re n V e rs u c h e n d ie n e n . E rw ä h n u n g m öge n u r n o c h d ie sich v o n selbst e rgebende D e m o n s tra tio n des W a s s e r s t o f s e s fin d e n . A u f e in e n o d e r m e h re re , m it n ic h t b is z u r M a rk e re ic h e n d e r L u f t f ü llu n g verse h e n e T a u c h e r w i r k t d e r Stofs des W assers in d e r b is fa s t a u f den C y lin d e rb o d e n v e rs e n k te n G lo c k e e ig e n a rtig ein. D ie T a u c h e r h ü p fe n b e im Ö ffnen d e r la n g e n R ö h re im A u g e n b lic k e des Stofses u m e in ig e cm e m p o r, fa lls sie den B o d e n w ir k lic h b e rü h rte n . H a tte m a n d ie T a u c h e r v o rh e r d u rc h schw aches A u f- stofsen des C y lin d e rs a u f d e n T is c h ein w e n ig e m p o rg e s c h n e llt, so gehen sie, w e n n sie b e im Ö ffn e n d e r la n g e n R ö h re d e m B o d e n w ie d e r b is a u f e tw a 2 cm nahe ge
k o m m e n s in d , z u n ä c h s t s c h n e ll a b w ä rts , u m sodann n o ch u m e in ig e cm e m p o rz u s ch n e lle n .
S o n s t i g e V e r w e n d u n g s a r t e n d e r R ö h r c h e n t a u c h e r . I n re c h t e in fa c h e r W eise k a n n m a n m it dem T a u c h e r d ie L ö s l i c h k e i t v o n G a s e n i n W a s s e r zeigen.
M a n f ü l l t den T a u c h e r, w ä h re n d m a n ih n m it D a u m e n u n d M itte lfin g e r ü b e r d e r s e itlic h e n Ö ffn u n g , diese also s c h lie fs e n d , fe s th ä lt, m itte ls d e r p n e u m a tis c h e n W a n n e o d e r d u rc h blo fse s E in le ite n m it dem b e tre ffe n d e n Gase, v e rs c h lie fs t m it dem Z e ig e fin g e r u n d s e n k t d e n T a u c h e r in das in e in e m S ta n d c y lin d e r b e fin d lic h e W asser.
B e i V e rw e n d u n g v o n K o h le n s ä u re s in k t d e r T a u c h e r in 10— 15 M in u te n . D u rc h schräges E in s e n k e n k a n n m a n diese Z e it w e s e n tlic h a b k ü rz e n , w as a b e r ü b e rflü s s ig e rs c h e in t, da das H in a b s in k e n des T a u c h e rs a u c h b e im F o rtg a n g e des U n te rric h te s n ic h t ü b e rse h e n w ir d . I n g a n z k u r z e r Z e it (1— 2 M in u te n ) v e r lä u ft d e r V e rs u c h , w e n n m a n w ie b e i V e rs u c h 1 des frü h e re n A u fsa tze s (a. a. O. S. 214) v e rfä h rt, in d e m m a n d u rc h A n h e b e n d e r m it W asser g e fü llte n R o h rv e rb in d u n g d e n D r u c k so g ro fs m a c h t, dafs d e r T a u c h e r d e m S in k e n nahe k o m m t.
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Z e its c h r ift f ü r d e n p h y s ik a lis c h e n D r e iz e h n te r J a h rg a n g . H . Re b e n s t o r f f, Ca r t e s i a n i s c h e r Ta u c h e r.
L ä ls t m a n S ta n d c y lin d e r u n d T a u c h e r Ws z u r n ä ch ste n S tu n d e ste h e n , so is t d ie K o h le n s ä u re b is a u f e in e n sehr k le in e n R est v e rs c h w u n d e n . S e n k t m a n a n s ta tt in re in e s W asser in sehr v e rd ü n n te A m m o n ia k flü s s ig k e it, so s in k t d e r T a u c h e r in e tw a 2 M in u te n ; m a n s ie h t d e u tlic h S c h lie re n u n te r dem F lü s s ig k e its m e n is k u s im T a u c h e r. E in m it A c e ty le n g e fü llte r T a u c h e r s a n k e rs t in e tw a 40 M in u te n zu B oden, also v ie l la n g s a m e r als m a n in R ü c k s ic h t a u f d ie fa s t g le ic h e L ö s lic h k e it v o n K o h le n säure u n d A c e ty le n in W h sse r e rw a rte n s o llte . V ie lle ic h t s in d d ie L ic h te ä n d e ru n g e n v e rsch ie d e n , w e lc h e das W asser b e im L ö se n d e r b e id e n Gase e ifä h it, u n d aus diesem G ru n d e d ie z u m F o rts c h re ite n des L ö s u n g s v o rg a n g e s n o tw e n d ig e n C o n v e k tio n s s trö m e u n g le ic h . Ü b e r solche D ic h te ä n d e ru n g e n is t w e n ig b e k a n n t (v g l. D ä m m e r, H a n d b . d e r a n o rg . Chem ie I S. 423, I I 1 S. 373). D ie A u flö s u n g d e r w e n ig lö s lic h e n Gase s c h re ite t a u ch in a b g e k o c h te m W a sse r zu la n g s a m v o rw ä rts , als d a fs e in T a u c h e r
v e rs u c h z u r D e m o n s tra tio n d e rse lb e n e m p fe h le n s w e rt e rs c h ie n e ; n u r als G e g e n ve rsu ch b e i d e r L ö s u n g d e r K o h le n s ä u re k ö n n te m a n das V e rh a lte n eines m it S a u e rsto ff o d e r L u f t g e fü llte n T a u c h e rs in lu ftfr e ie m W a sse r ze ig e n. D ie T a u c h e r b e fin d e n s ich an einem d e r n ä ch ste n T a g e a u f dem B o d e n des C y lin d e rs , w ä h re n d d ie in n ic h t a b g e k o c h te m W a sse r s c h w im m e n d e n R ö h rc h e n w e it lä n g e r o b e n b le ib e n , s c h lie fs lic h a b e r a uch s in k e n . W i l l m a n d ie m it g e w ö h n lic h e m W asser g e fü llte n C y lin d e r la n g e stehen lassen, so s o llte m a n d e n Z usatz v o n etw as S a lic y ls ä u re o d e r d e rg l. n ic h t ve ra b sä u m e n .
A u c h d e r b e k a n n te L u f t p u m p e n v e r s u c h , w e lc h e r d ie E x p a n s io n e in e r ge
rin g e n , in e in e m v e r k e h r t in W asser e in g e s e n k te n R eagensglase o d e r K o lb e n e n th a l
te n e n L u ftm e n g e d e m o n s trie rt, k a n n v o r te ilh a fte r W e ise m it dem b e sch rie b e n e n T a u c h e r g e z e ig t w e rd e n . D ie s e r w ir d in das in e in e m C y lin d e r b e fin d lic h e W Assei so e in g ese n kt, d afs e r a u f dem B o d e n lie g e n b le ib t. D e n C y lin d e r s te llt m a n e n t
w e d e r u n te r d e n R e c ip ie n te n , o d e r m a n v e rs ie h t ih n m it ein e m lu ftd ic h te n K o r k , in dessen D u rc h b o h ru n g eine G la s rö h re s itz t, d ie m it d e r K o lb e n - o d e r W a s s e rlu ftp u m p e in V e rb in d u n g steht. Schon b e im e rste n K o lb e n h ü b e s te ig t d e r T a u c h e r em por, u n d eine L u ftb la s e n a c h d e r a n d e re n e n tw e ic h t aus d e r s e itlic h e n Ö ffn u n g . Z ie m lic h le h rre ic h is t es n u n , d ie S c h ü le r b e o b a c h te n zu lassen, w as g e sch ieh t, w e n n m a n e in w e n ig L u f t w ie d e r z u rü c k tre te n lä fs t, b is d e r T a u c h e r g e ra d e z u s in k e n b e g in n t. E r f ä l l t m it u n v e rk e n n b a r g rö fs e re r G e s c h w in d ig k e it zu B oden, als sonst; m a n sie h t a u ch d e u tlic h , w ie das V o lu m e n d e r L u f t im T a u c h e r w ä h re n d des H e ra b s in k e n s s ich a u ffa lle n d s ta rk v e r k le in e r t. B e i B e n u tz u n g d e r K o lb e n lu ftp u m p e b r in g t m a n das S in k e n des T a u c h e rs n a c h dem H e ra u s z ie h e n des K o lb e n s sehr le ic h t d a d u rc h zuw ege, dafs m a n ohne v o rh e rig e U m s te llu n g des H a h n es d e n K o lb e n w ie d e r etw as z u rü c k tre te n lä fs t. D e r V e rs u c h is t w o h l besonders f ü r W ie d e rh o lu n g e n zu e m p fe h le n , da fü r diesen Z w e c k d e r b is h e rig e e in fa c h e re L u ftp u m p e n v e rs u c h n ic h t g e n u g D e n k in h a lt lie fe rt. A u s d e r a b g eschätzten V o lu m v e rä n d e ru n g d e r L u f t im T a u c h e r b e im H e ra b s in k e n u n d d e r H ö h e d e r diese V o lu m a b n a h m e v e ru rs a c h e n d e n W assersäule k a n n m a n a n n ä h e rn d den G ra d d e r L u ftv e r d ü n n u n g b e re ch n e n .
D ie B e w e g u n g des T a u c h e rs lä fs t m a n m e h rm a ls [sich w ie d e rh o le n ; dies is t so la n g e m ö g lic h , als d ie V e rd ü n n u n g eine gew isse G renze n o ch n ic h t e rre ic h t h a t. B e i B e n u tz u n g d e r K o lb e n lu ftp u m p e s te llt sich s c h lie fs lic h le b h a fte s S ieden ein, u n d n u n k a n n es V o rk o m m e n , dafs d e r h e ra b g e s u n k e n e T a u c h e r tro tz d e r B e fö rd e ru n g d e r D a m p fb ild u n g d u rc h d ie L u f t in ih m n ic h t m e h r e m p o rs te ig t, a u c h w e n n d ie P u m p e fo rtg e s e tz t a rb e ite t. M it e in e r s c h w e re r s ie d e nd e n F lü s s ig k e it a n s ta tt des W assers is t das Z u rü c k b le ib e n des lu fth a ltig e n T a u c h e rs tr o tz des E v a k u ie re n s le ic h t zu e rre ich e n .
u n d c h e m is c h e n U n te r r ic h t .
H e ft V , S ep te m b ef 1900. K. T. Fis c h e r, Ve r s u c h e z u r W ä r m e s t r a h l u n g. 255 Im A n sclxh ifs a n d e n V e rs u c h is t d ie E rö rte ru n g des e n tg e g e n g e se tzte n F a lle s ganz le h rre ic h , dafs d e r T a u c h e r in e in e m C y lin d e r sich b e fin d e , d e r m it d e r Com- pre ssio n sp u m p e in V e rb in d u n g steht. N a tü r lic h m ü fs te m a n dem T a u c h e r, d a m it e r s c h w im m e n k a n n , L u f t z u fü h re n k ö n n e n , e tw a d u rc h eine b is z u m B o d e n des C y lin d e rs fü h re n d e , u n te n e m p o rg eb o g e n e G la srö h re . I n d e r L a g e eines T a u c h e rs , d e r in W asser u n te r s ta rk e m D ru c k e sich b e fin d e t, is t a u ch e in T ie fs e e fis c h , d e r d ie F ä h ig k e it h a t, in seine S c h w im m b la s e h in e in D r u c k lu f t abzu sch e id e n . D a in b e d e u te n d e n T ie fe n d e r D r u c k e in g e w a ltig e r ist, so w ir d — entg e g e n g e se tzt zu d e n V e rh ä ltn is s e n des V e rsu ch e s — d u rc h S in k e n o d e r S teigen se lb st u m e in ig e m d e r D r u c k sich n u r w e n ig ä n d e rn . D e m T ie fs e e fis c h m u fs d a h e r d ie E rh a ltu n g des la b ile n G le ic h g e w ic h ts in s o fe rn eine le ic h te re A u fg a b e sein, als e r schon d u rc h s e h r g e rin g e u n d la n g sam e M u s k e lb e w e g u n g e n sich v o r dem v ö llig e n H e ra b s in k e n o d e r S teigen b e w a h re n k a n n . Seine V e rw a n d te n an d e r O b e rflä ch e k ö n n e n n ic h t in so lc h e r R uhe d a h in le b e n . D u rc h unausgesetzte k le in e B e w e g u n g e n d e r M u s k u la tu r v o n B lase u n d F lo sse n m u fs d e r F is c h , d e r in g e rin g e n T ie fe n le b t, a u f d e n h ie r v e rh ä ltn is m ä fs ig s ta r k v a riie re n d e n W a s s e rd ru c k R ü c k s ic h t n e h m e n . N a tü r lic h w ir d d e r F is c h n u r d a n n diese b e s tä n d ig e n B e w e g u n g e n a lle in d e r E rh a ltu n g des G le ic h g e w ic h te s w e g e n m achen, w e n n e r n ic h t seinen z a h lre ic h e n a n d e re n T rie b e n fo lg t, d ie ih n j a o h n e h in in fa s t b e s tä n d ig e r B e w e g u n g e rh a lte n . V e rg le ic h e b e z ü g lic h d e r E rh a ltu n g des G le ic h g e w ic h te s b e im steh e n d e n u n d b e im sich b e w e g e n d e n M enschen k ö n n e n z u D e n k a u fg a b e n h e ra n g e zo g e n w e rd e n , d ie a b e r das r e in p h y s ik a lis c h e G e b ie t b e re its ü b e rs c h re ite n .
W ie m an sehr e in fa c h e in e n C a rte sia n isch e n T a u c h e r in eine U m g e b u n g b rin g e n k a n n , in w e lc h e r d e r D r u c k b e im S te ig e n u n d F a lle n fa s t g a n z u n g e ä n d e rt b le ib t, so dafs d e r T a u c h e r z u m fa s t v ö llig e n S ch w e b e n k o m m t, w u rd e a. a. 0 ., S. 215, V e r such 2 g e ze igt. D a e in w ir k lic h e s S ch w e b e n des T a u c h e rs n u r m it a n d e re n M itte ln e rre ic h b a r is t (V e rs u c h 3), so k a n n das E x p e rim e n t b e n u tz t w e rd e n , u m m it beson
d e re r D e u tlic h k e it d ie c h a ra k te ris tis c h e E ig e n s c h a ft d e r F lü s s ig k e ite n —: V e rs c h ie b b a r k e it d e r T e ilc h e n d u rc h d ie k le in s te n K r ä fte — z u r A n s c h a u u n g z u b rin g e n .
B e i d e n u n te r 1 u n d 2 in d e r m e h rfa c h c itie rte n M itte ilu n g b e s c h rie b e n e n V e r
suchen g e w ä h rt d ie B e n u tz u n g des R ö h rc h e n ta u c h e rs d ie M ö g lic h k e it, diese V e rs u c h e m it e n g h a lsig e n , ho h e n F la s c h e n , a n s ta tt d e r C y lin d e r, a u s fü h re n z u k ö n n e n . Es is t d a d u rc h v ie l le ic h te r m ö g lic h , f ü r d ie G efäfse d ie u n b e d in g t e rfo rd e rlic h e n lu ftd ic h t sch lie fs e n d e n K o r k e z u beschaffen.
D ie T a u c h e r m it s e itlic h e r Ö ffn u n g aus w e ifse m , sow ie h e llfa rb ig e m G lase n e b st
„T a u c h e rg lo c k e “ s in d a u fs e r v o n A . E i c h h o r n , a u ch v o n M e is e r u n d M e r t i g in D r e s d e n , sow ie v o n G. L o r e n z in C h e m n it z zu beziehen.
Einfache Schulversuche zur Lehre von der Wärmestrahlung’.
Von
Dr. K. T. Fischer, Privatdozent a. d. technischen Hochschale München.
V o n d re i m ö g lic h s t g le ic h e n S ta b th e rm o m e te rn , w e lc h e in ga n ze G ra d e e in g e te ilt sin d , w ir d das eine in eine M is c h u n g v o n A lk o h o l-R u fs e in g e ta u c h t, so dafs sein Q u e c k s ilb e rg e fä fs g u t g e s c h w ä rz t w ir d , das z w e ite w ir d m itte ls t d e r M a rtin s c h e n V e rs ilb e ru n g s flü s s ig k e it u n te n v e rs ilb e rt, das d r itte b le ib t b la n k .
1. D ie d re i T h e rm o m e te r ze ig e n d ie g le ic h e T e m p e ra tu r u n d z w a r d ie ih r e r U m g e b u n g z. B. d e r Z im m e rlu ft an, solange n u r diese a u f sie e in w ir k t u n d sich k e in e
256 K . T . Fis c h e r, Ve r s u c h e z u r W ä r m e s t r a h l u n g. Z e its c h r ift f ü r d e n p h y s ik a lis c h e n D r e iz e h n te r J a h rg a n g .
W ä rm e q u e lle v o n h ö h e re r T e m p e ra tu r als d ie U m g e h u n g in d e r N ä h e d e r T h e rm o m e te r b e fin d e t.
2. B r in g t m a n a b e r z. B. eine R u n d b re n n e rla m p e a u f ca. 20 c m E n tfe rn u n g an d ie 3 T h e rm o m e te r h e ra n , w e lc h e s y m m e tris c h z u r L a m p e a n g e o rd n e t sein müssen (F ig . 1), so b e g in n e n sie v e rs c h ie d e n ra sch z u s te ig e n u n d ge b e n s c h lie fs lic h c o n stante A n g a b e n , w e lc h e a b e r v o n e in a n d e r sehr ab w e ic h e n : Das b e ru fs te T h e rm o m e te r s te llt s ich a u f d ie höchste T e m p e ra tu r ein, das v e rs ilb e rte a u f d ie n ie d rig s te , das b la n k e w e is t eine zw is c h e n b e id e n u n d z w a r n ä h e r an d e r des b e ru fs te n lie g e n d e A n g a b e a u f. D e r G ru n d h ie r fü r is t fo lg e n d e r: D ie T h e rm o m e te r e rw ä rm e n sich erstens in fo lg e d e r W ä rm e le itu n g , d ie zw is c h e n d e r u m g e b e n d e n L u f t u n d ih n e n s ta ttfin d e t, u n d d ie s e r z u fo lg e suchen sie d ie T e m p e ra tu r d e r U m g e b u n g a n zu n e h m e n ; d ie s e r W ir k u n g g e g e n ü b e r v e rh a lte n sich a lle 3 In s tru m e n te g le ic h ; zw e ite n s a b e r s tr a h lt d e n T h e rm o m e te rn v o n d e r R u n d b re n n e rla m p e W ä rm e zu, w e lc h e an d e n T h e rm o
m e te rn in v e rs c h ie d e n e m G ra d e a b s o rb ie rt b e zw . r e fle k tie r t w ir d ; diese W ä rm e s tra h le n e rw ä rm e n d ie L u f t n u r sehr w e n ig , a b e r an den v e rs c h ie d e n e n O b e rflä c h e n d e r d re i T h e r m o m e te r w e rd e n sie in sehr v e rs c h ie d e n h o h e m G ra d e a b s o rb ie rt: Das b e ru fs te Q u e c k - s ilb e rg e fä fs a b s o rb ie rt d ie W ä rm e , w e lc h e ih m z u s tra h lt, fa s t v o lls tä n d ig , das v e rs ilb e rte dagegen fa s t k e in e , so n d e rn es r e fle k tie r t d ie W ä rm e s tra h le n sehr v o lls tä n d ig , ä h n lic h w ie d ie L ic h ts tr a h le n ; das b la n k e T h e rm o m e te r a b s o rb ie rt e in e n g ro fs e n T h e il d e r W ä rm e s tra h le n , da sie in z ie m lic h e m B e tra g e in das G las des Q u e c k s ilb e rg e fä fs e s ein- d rin g e n u n d d o rt „ v e r s c h lu c k t“ w e rd e n . A u s diesem G ru n d e g ie b t n u r das v e r s i l b e r t e T h e r m o m e t e r m it g ro fs e r A n n ä h e ru n g d ie T e m p e r a t u r d e r u m g e b e n d e n L u f t an (S ch lie fse h ie ra u s a u f d ie U n b e s tim m th e it des u n te r „ W e tte r b e r ic h t“ in Z e itu n g e n z u fin d e n den A u s d ru c k e s : „A n g a b e des T h e rm o m e te rs in d e r S o nne“ ). D ie s ta tio n ä re E in s te llu n g des b e ru fs te n u n d des b la n k e n T h e rm o m e te rs w ir d d a d u rc h e rre ic h t, dafs sie, in fo lg e d e r A b s o rp tio n ü b e r d ie U m g e b u n g s te m p e ra tu r e rw ä rm t, ih re rs e its w ie d e r d u rc h S tra h lu n g u n d L e itu n g W ä rm e an d ie U m g e b u n g a b g e b e n ; is t d ie W ä rm e m enge, w e lc h e sie in fo lg e d e s s e n abgeben, g le ic h d e r M enge d e r ih n e n z u g e s tra h lte n u n d a b s o rb ie rte n W ä rm e , so n im m t d e r Q u e c k s ilb e rfa d e n in ih n e n eine u n v e rä n d e r
lic h e S te llu n g e in . N a tü r lic h is t diese b e i b e id e n v e rs c h ie d e n .
L ö s c h t m a n d ie G aslam pe, so k ü h le n sich d ie d re i T h e rm o m e te r v e rs c h ie d e n ra sch a b ; a m ra sch e ste n das g e sch w ä rzte , da d ie K ö r p e r u m so m e h r W ä rm e aus
s tra h le n , je le ic h te r sie d ie se lb e a b s o rb ie re n (K irc h h o ffs Satz v o m A b s o rp tio n s - u n d E m issio n s v e rm ö g e n ). S c h lie fs lic h a b e r s te lle n sich a lle d re i T h e rm o m e te r w ie d e r a u f g le ic h e T e m p e ra tu r ein. D ie F ig u r 2 z e ig t das R e s u lta t e in e r B e o b a c h tu n g s re ih e , w e lc h e v o n 2 B e o b a c h te rn , d ie m ö g lic h s t g le ic h z e itig in Z w is c h e n rä u m e n v o n 1 M in.
A b le s u n g e n m a c h te n , e r m itte lt w u rd e .
3. B r in g t m a n an die S te lle d e r G aslam pe e in B e c lie rg la s m it e in e r k r ä f t ig
u n d ch e m is c h e n U n te r r ic h t .
H e ft V . S e p te m b e r 1900. K . T. Fis c h e r, Ve r s u c h e z u r Wä r m e s t r a h l u n g. 257
w irk e n d e n K ä lte m is c h u n g , so ze ig e n das b la n k e u n d das b e ru fs te T h e rm o m e te r eine tie fe re T e m p e ra tu r an, als d ie d e r U m g e b u n g , w e il sie m e h r W ä rm e an d ie K ä lte m is c h u n g a u sstra h le n .
4. S ehr in te re s s a n t g e s ta lte t sich d e r V e rsu ch , w e n n m a n u n m itte lb a r, b e v o r m a n d ie G aslam pe a n z ü n d e t, das z u sch w ä rze n d e T h e rm o m e te r in d ie K u fs -A lk o h o l- M is c h u n g e in ta u c h t. Es t r i t t d a n n a m s ch w a rze n T h e rm o m e te r z u e rs t A b k ü h lu n g e in in fo lg e d e r V e rd u n s tu n g des A lk o h o ls ; d e r E in flu fs d ie s e r V e rd u n s tu n g is t b e i g e e ig n e te r E n tfe rn u n g d e r G aslam pe s tä rk e r als d e r d e r W ä rm e a b s o rp tio n . W e n n indessen in diesem F a lle a u ch das b e ru fs te T h e rm o m e te r z u n ä c h s t s in k t, so s te ig t es d och b a ld sehr ra sch w ie d e r an u n d w e n n a lle r A lk o h o l v e rd u n s te t ist, h a t es b a ld d ie a n d e re n ü b e rh o lt. I n d e r F ig u r 2 g ie b t d ie g e s tric h e lte K u r v e das V e rh a lte n des fr is c h b e n e tz te n , g e s c h w ä rz te n T h e rm o m e te rs w ie d e r.
. F ig . 2.
5. B r in g t m a n z w is c h e n d ie G aslam pe u n d d ie d re i T h e rm o m e te r v e rsch ie d e n e K ö r p e r in P la tte n fo rm w ie z. B. Glas, H a rtg u m m i, G lim m e r, e in e n sch m a le n G la s tro g m it v e rs c h ie d e n e n F lü s s ig k e ite n , so k a n n m a n le ic h t u n d e in w a n d fre i d ie D u rc h lä s s ig k e it v e rs c h ie d e n e r K ö rp e r f ü r W ä rm e s tra h le n n achw eisen.
S e lb s tv e rs tä n d lic h lassen s ich d ie E rs c h e in u n g e n a u c h o b je k tiv d a rs te lle n , w e n n m a n P ro je k tio n s th e rm o m e te r n im m t; es scheinen m ir a b e r d ie b e sch rie b e n e n V ersu ch e desw egen besonders n ü tz lic h , w e il sie, ohne v ie le K o s te n z u v e ru rs a c h e n , als S c h ü l e r v e r s u c h e a u s fü h rb a r sin d .
D ie V e r s i l b e r u n g d e r T h e rm o m e te r s te lle n w ir n a c h dem a lte n u n d in u n se re m In s titu te v ie l u n d m it E r fo lg b e n ü tz te n V e rfa h re n v o n A . Martin ( Pogg.
Ann. 120. 1863, S. 335 ff.) h e r; es is t sehr e in fa c h a u s z u fü h re n u n d lo h n t re in lic h e A r b e it d u rc h g u te u n d d a u e rh a fte Ü b e rz ü g e .
M a n b e re ite z u n ä c h s t:
1. E in e L ö s u n g v o n 10 g s a l p e t e r s a u r e m S i l b e r in 100 g d e s tillie rte m W asser. — 2. E in e w ässerige A m m o n i a k l ö s u n g v o n d e r D ic h te 0,985; eine solche e rh ä lt m a n g e n ü g e n d genau, w e n n m a n zu 50 ccm k ä u flic h e n „S a lm ia k g e is te s “ 80 c cm
u. x iii. 33
Z e its c h r ift f ü r d e n p h y s ik a lis c h e n D r e iz e h n te r J a h rg a n g .
d e s tillie rte s W asser fü g t. — 3. E in e L ö s u n g v o n 20 g A e t z n a t r o n in 500 g d e s til
lie rte m W asser.
A u s diesen d r e i L ö s u n g e n s te llt m a n sieh d ie V e r s i l b e r u n g s f l ü s s i g k e i t h e r:
Z u 12 c cm v o n L ö s u n g 1 tro p fe m a n so la n g e L ö s u n g 2 (ca. 8 ccm ) zu, b is sich d e r entstehende N ie d e rs c h la g w ie d e r a u flö s t u n d setze 20 ccm L . 3 dazu, w as e in e n s ch w a rze n N ie d e rs c h la g b e w ir k t. M a n setze w ie d e ru m v o rs ic h tig v o n L . 2 zu, n i c h t b is d ie L ö s u n g v o lls tä n d ig k la r ist, s o n d e rn n u r, b is d e r N ie d e rs c h la g a u fg e lö s t ist.
(G u t s c h ü tte ln .) U m zu v e rm e id e n , d a fs L . 2 im U e b e rsch u fs v o rh a n d e n , tro p fe m a n n o ch e in w e n ig v o n L . 1 zu, b is w ie d e r A u s s c h e id u n g e r fo lg t u n d v e rd ü n n e m it d e s tillie rte m W asser, b is das G e s a m tv o lu m e n = 160 ccm ist. D ie n ic h t g anz h e lle L ö s u n g lasse m a n b is z u m n ä ch ste n T a g e stehen. Sie w ir d d a n n v o lls tä n d ig k la r , is t z u m G e b ra u c h fe r tig u n d h ä lt sich im D u n k e ln m e h re re W o ch e n .
4. R e d u k t i o n s f l ü s s i g k e i t : 25 g Z u c k e r in 200 g d e s tillie rte m W a sse r g e lö st, w e rd e n n a c h Z u sa tz v o n 1 ccm S a lp e te rsä u re 20 M in u te n k o c h e n gelassen, d a n n m it d e s tillie rte m W a sse r a u f 450 ccm e rg ä n z t, u n d e n d lic h n o c h 50 c cm 9 6 % -ig e r A lk o h o l d a zu gesetzt. D ie L ö s u n g (so g e n a n n te r „ I n v e r tz u c k e r “ ) h ä lt sich M onate la n g .
U m d ie T h e rm o m e te r zu v e rs ilb e rn , re in ig e m a n sie g u t m it S a lp e te rsä u re o d e r s c h a rfe r Seife u n d sp ü le sie’ k r ä f t ig in W asser. W ä h re n d sie n och im W a sse r stehen, m isch e m a n in e in e m k le in e n R eagenzglase 10 ccm V e rs ilb e ru n g s flü s s ig k e it u n d 1 ccm R e d u k tio n s flü s s ig k e it, u n d ta u c h e g le ic h n a c h d e m diese s o rg fä ltig h e rz u s te lle n d e M is c h u n g fe r tig ist, das n o c h nasse T h e rm o m e te r e in , das e tw a an e in e m S ta tiv b e fe s tig t w ir d u n d dessen Q u e c k s ilb e rg e fä fs r ic h tig in d e r F lü s s ig k e it h ä n g e n s o ll. D ie S ilb e ra u s s c h e id u n g b e g in n t schon n a ch w e n ig e n S e k u n d e n u n d is t im d i f f u s e n T a g e s l i c h t in 20 b is 30 M in u te n b e e n d ig t. F a lls n ö tig , k a n n s o fo rt eine z w e ite S ilb e r
s c h ic h t a u f d e r erste n n ie d e rg e s c h la g e n w e rd e n .
D ie v e rs ilb e rte n T h e rm o m e te r w e rd e n m it W asser u n d s c h lie fs lic h m it A lk o h o l a b g e s p ü lt, d e r in d e r R e g e l re in e r is t als d e s tillie rte s W asser, u n d z u m T ro c k n e n a u fg e h ä n g t. D e r Ü b e rz u g is t b e re its n a c h e in e r S tu n d e so h a rt, d a fs e r v o rs ic h tig m it fe in e m G e m sle d e r u n d „P a ris e r R o t“ b is z u m S p ie g e lg la n z a u fp o lie r t w e rd e n k a n n . Es is t w ic h tig , d afs d ie S ilb e rs c h ic h t v o r dem P o lie re n e rst v o lls tä n d ig ge tr o c k n e t u n d h a rt g e w o rd e n ist.
E in so v e rs ilb e rte s T h e rm o m e te r h ä lt s ich b e i s o rg fä ltig e r B e h a n d lu n g ja h re la n g .
2 5 g H . Pf l a u m, Va k u u m e l e k t r o s k o p.
Versuche m it einem Vakuumelektroskop.
Von H. Pflaum in Riga.
E in e B e s c h re ib u n g des A p p a ra ts is t b e re its in d e n A n n a le n d e r P h y s ik (1900, I, S. 290 ff.) g e g eben w o rd e n ; da d e rse lb e a b e r u n te rd e fs eine neue F o rm e rh a lte n hat, in w e lc h e r es m ö g lic h w a r, ih n d e m a b s o lu te n V a k u u m n o ch n ä h e r zu b rin g e n , so sei es g e sta tte t, ih n h ie r n o c h m a ls z u b e s c h re ib e n u n d a u ch eine A b b ild u n g b e i
z u fü g e n .
D e r A p p a ra t b e ste h t aus z w e i m it e in a n d e r zu sa m m e n h ä n g e n d e n T e ile n , dem e ig e n tlic h e n E le k tro s k o p u n d e in e r als V a k u u m m e t e r d ie n e n d e n G la s rö h re , in w e lc h e z w e i e in a n d e r b is a u f e tw a 1 m m g e n ä h e rte D rä h te e in g esch m o lze n sin d . W ä h re n d des E v a k u ie re n s o d e r a b e r w ä h re n d des V o rv e rs u c h s , w e lc h e r ü b e r d ie H ö h e des im
u n d ch e m is c h e n U n te r r ic h t .
H e ft V . S e p te m b e r 1900. H . Pf l a u m, Va k u u m e l e k t r o s k o p. 259
A p p a ra te h e rrs c h e n d e n V a k u u m s u n te rric h te n so ll, w ir d z w is c h e n E le k tro s k o p u n d V a k u u m m e te r e in z u r E rd e a b g e le ite te s S ta n n io lb la tt g e b ra c h t. A u f diese W e ise is t es m ö g lic h , h o ch g espannte S tröm e d u rc h das V a k u u m m e te r zu le ite n , ohne d a fs d a d u rc h d ie z a rte n B lä ttc h e n des E le k tro s k o p s b e s c h ä d ig t w e rd e n . D as E le k tro s k o p selbst b e ste h t aus e in e m b im fö r m ig e n G la s b a llo n , in w e lc h e m e in s ta rk e r A lu m in iu m d ra h t e in g esch m o lze n is t. L e tz te re r tr ä g t eine k le in e p o lie rte A lu m in iu m k u g e l u n d g e h t im In n e r n des G la s b a llo n s in eine fla ch e L a m e lle m it a b g e ru n d e te n K a n te n ü b e r, an w e lc h e n die e tw a 1 cm la n g e n u n d 1 '/2 m m b re ite n P e n d e lb lä ttc h e n aus s ta rk e r A lu m in iu m fo lie b e fe s tig t s in d . K n o p f u n d L a m e lle s in d s o rg fä ltig p o lie rt, S p itze n u n d U n e b e n h e ite n v e rm ie d e n , d ie S ch m e lzste lle d u rc h F ir n ifs is o lirt. F ü r d ie G üte d e r Is o la tio n s p ric h t d e r U m s ta n d , d afs schw ächere L a d u n g e n sich b e i tro c k e n e r W itte r u n g s tu n d e n la n g h a lte n .
S c h a lte t m a n das V a k u u m m e te r d e r F u n k e n s tre c k e eines In d u k to riu m s p a ra lle l, so b le ib t d e r A p p a ra t v o llk o m m e n d u n k e l, fa lls d ie F u n k e n s tre c k e n ic h t m e h r als 62 m m b e trä g t, je d o c h a u ch b e i g rö fs e re n
F u n k e n s tre c k e n b is z u 100 m m u n d d a r
ü b e r gehen d ie E n tla d u n g e n v o rz u g s w eise d u rc h d ie L u ft , w as f ü r den hoh e n G ra d des im A p p a ra te h e rrs c h e n d e n V a k u u m s s p ric h t, d e r je d e n fa lls w e it je n seits des V a k u u m s d e r R ö n tg e n s tra h le n lie g t. H e r r G la s te c h n ik e r M ü l l e r - U n k e l in B ra u n s c h w e ig lie fe r t d e n A p p a ra t zu m P re ise v o n 35 M a r k p ro S tü c k u n d h o fft in Z u k u n ft d ie E v a k u ie r u n g n och w e ite r fo rts e tz e n z u k ö n n e n , w as ü b rig e n s an den V e rs u c h s re s u lta te n n u r w e n ig ä n d e rn d ü rfte .
D e r A p p a ra t e ig n e t s ic h , fa lls d ie A u fs e n w a n d u n g u n d d ie u m g e b e n d e L u f t
g e n ü g e n d tro c k e n sin d , z u m u n m itte lb a re n N a ch w e ise d e r b e im R e ib e n v o n M e ta ll' gegen Is o la to re n u n d H a lb le ite r a u f erste re m a u ftre te n d e n E le k triz itä ts a rt. Es g e n ü g t v o llk o m m e n , m it dem zu u n te rs u c h e n d e n K ö rp e r le ic h t ü b e r den A lu m in iu m k n o p f h in z u s tre ic h e n , u m a u g e n b lic k lic h eine m e is t 90° u n d d a rü b e r b e tra g e n d e D iv e rg e n z d e r B lä ttc h e n z u e rre ic h e n . D a b e i e rg ie b t sich, dafs d e r g u t p o lie rte A lu m in iu m k n o p f g e g e n ü b e r d e n m e iste n K ö rp e rn e l e k t r o p o s i t i v w ir d , z. B. g e g e n ü b e r H o lz (ra u h o d e r p o lie rt), K o r k , M a rm o r, W achs, S te a rin , L e d e r (ra u h o d e r g la tt), C e llu lo id , P lü s c h , R a d ie rg u m m i, D o p p elsp a t, g la tte s P a p ie r, Seide, W o lle , G u tta p e rc h a , S ie g e lla c k , S ch w e fe l, B e rn s te in , K o lo p h o n iu m , K a u ts c h u k , Z u c k e r, A la b a s te r etc., e le k tro n e g a tiv dagegen b e im R e ib e n geg e n ra u h e s P a p ie r, P o rz e lla n , P e rlm u tte r, H a a re , B o rste n , Q uarz, A rra g o n it, G las etc. D ie V e rs u c h e s in d so le ic h t u n d e in fa c h a u s z u fü h re n , dafs eine S tu n d e h in re ic h e n w ü rd e , u m ge g e n h u n d e rt K ö r p e r a u f ih r e le k tris c h e s V e rh a lte n g e g e n ü b e r d e m M e ta llk n o p f des E le k tro s k o p s zu u n te rs u c h e n . D a b e i tre te n b e i diesen V e rs u c h e n , w o h l w e g e n d e r g e rin g e n S p a n n u n g d e r e rre g te n E le k tr iz itä ts m engen, k e in e stö re n d e n C o n d e n s a to rw irk u n g e n d e r G la s w a n d u n g e n a u f, w ie sie z. B . im F o lg e n d e n b e sch rie b e n w e rd e n sollen.
N ä h e rt m a n ein e n e le k tris ie rte n K ö rp e r dem K n o p fe aus g rö fs e re r E n tfe rn u n g , so d iv e rg ie re n d ie B lä ttc h e n in g e w ö h n lic h e r W eise, d. h. m it e in e r L a d u n g , die
3 3 *
260 H . Pf l a u m, Va k u ü m e l e k t k o s k o p. Z e its c h r ift f ü r d e n p h y s ik a lis c h e n D r e iz e h n te r J a h rg a n g .
d e rje n ig e n des g e n ä h e rte n K ö rp e rs g le ic h n a m ig is t. N ä h e rt m a n den e le k tris ie rte n K ö rp e r b is a n f ca. 20— 25 cm , so w ir d d ie g le ic h n a m ig e E le k t r iz it ä t ans d e n B lä t t chen v e rd rä n g t, w as sich an e in e m le ic h te n Z u c k e n d e r B lä ttc h e n s ic h tb a r m a ch t, ohne d a fs d ie se lb e n in d ie R u h e la g e z u rü c k k e h re n . D ie B lä ttc h e n s in d n u n u n g le ic h n a m ig , d ie G la s h ü lle g le ic h n a m ig m it d e m g e n ä h e rte n K ö rp e r g e la d e n . L e ite t m a n je tz t d ie G la s h ü lle z u r E rd e ab, so n im m t d ie D iv e rg e n z d e r B lä ttc h e n zu, le ite t m a n h in g e g e n den K n o p f ab, so v e rs c h w in d e t d ie D iv e rg e n z o d e r t r i t t n a c h v o ra u fg e g a n g e n e r E n tla d u n g m it dem e n tgegengesetzten Z e ic h e n a u f.
N ä h e rt m a n d e n e le k tris ie rte n K ö rp e r d e n B lä ttc h e n v o n u n te n h e r, so t r i t t a u f g rö fs e re E n tfe rn u n g eine z e itw e ilig e D iv e rg e n z m it u n g le ic h n a m ig e r E le k t r iz it ä t ein, b e i g e rin g e r E n tfe rn u n g a b e r eine D a u e rla d u n g m it g le ic h n a m ig e r E le k tr iz itä t. Das A u s s trö m e n d e r u n g le ic h n a m ig e n E le k t r iz it ä t v e r r ä t s ich a u c h je tz t d u rc h e in le ic h te s Z u c k e n d e r B lä ttc h e n . L e ite t m a n d a ra u f den K n o p f ab, so n im m t d ie D iv e rg e n z b e d e u te n d zu, b e i A b le itu n g des Glases t r i t t E n tla d u n g e in o d e r es e rfo lg t D iv e rg e n z d e r B lä ttc h e n m it u n g le ic h n a m ig e r E le k tr iz itä t. — H ä lt m a n d e n e le k tris ie rte n K ö rp e r lä n g e re Z e it in d e r N ähe des K n o p fs , resp. u n te rh a lb d e r L a m e lle , w ä h re n d d ie G la s
w a n d u n g e n z u r E rd e a b g e le ite t sind, so w e rd e n d ie B lä ttc h e n v o n d e r L a m e lle a n g e z o g e n u n d le g e n s ich g anz an dieselbe an. Es s in d d ie B lä ttc h e n also d u rc h das K le b e m itte l, d u rc h w e lch e s sie an d ie L a m e lle b e fe s tig t sind, v o n le tz te re r s ch w a ch is o lie it u n d k ö n n e n eine L a d u n g annehm en, d ie d e rje n ig e n d e r L a m e lle e n tg e g e n g e se tzt ist.
L ä fs t m a n e in e n F u n k e n a u f d e n K n o p f des E le k tro s k o p s ü b e rs p rin g e n , so la d e n s ich die B lä ttc h e n m it u n g le ic h n a m ig e r E le k tr iz itä t, m e ist a b e r d iv e rg ie re n sie zu n ä ch st g a rn ic h t, so n d e rn e rst n a c h A b le itu n g d e r G la s h ü lle ; w ir d dagegen d e r K n o p f n a ch dem Ü b e rs p rin g e n des F u n k e n s a b g e le ite t, so w e c h s e lt die L a d u n g d e r B lä ttc h e n , sie d iv e rg ie re n n u n m it g le ic h n a m ig e r E le k tr iz itä t. L ä fs t m a n d e n F u n k e n a u t d ie G la s h ü lle ü b e rs p rin g e n , so d iv e rg ie re n d ie B lä ttc h e n e b e n fa lls z u n ä c h s t g a rn ic h t, n a c h A b le itu n g d e r G la s h ü lle je d o c h m it u n g le ic h n a m ig e r, des K n o p fe s m it g le ic h n a m ig e r E le k tr iz itä t.
L e ite t m a n d e n K n o p f z u r E rd e ab u n d n ä h e rt den e le k tris ie r te n K ö rp e r, so t r i t t tro tz d e m sehr s ta rk e D iv e rg e n z d e r B lä ttc h e n a u f u n d z w a r m it u n g le ic h n a m ig e r L a d u n g , diese D iv e rg e n z n im m t b e i n a c h h e rig e r A b le itu n g d e r G la s h ü lle etw as z u u n d v e rs c h w in d e t b e i A b le itu n g des K n o p fe s . Is t w ä h re n d d e r A n n ä h e ru n g des e le k tris ie r te n K ö rp e rs d ie G la s h ü lle a b g e le ite t, so la d e n s ich d ie B lä ttc h e n g le ic h n a m ig o d e r scheinen u n g e la d e n , in le tz te re m F a lle s in d sie je d o c h a u c h g le ic h n a m ig g e la d e n u n d w ir d d ie D iv e rg e n z s ic h tb a r n a c h A b le itu n g des K n o p fs .
W ir d b e i a b g e le ite te r G la s h ü lle d e r K ö rp e r v o n u n te n h e r d e n B lä ttc h e n nahe g e b ra c h t, so la d e n s ich d ie B lä ttc h e n g le ic h n a m ig ; le ite t m a n d a n n d ie G la s h ü lle v o n N euem ab, so d iv e rg ie re n sie m it u n g le ic h n a m ig e r L a d u n g , n a ch A b le itu n g des K n o p fs n im m t d ie D iv e rg e n z m it g le ic h n a m ig e r L a d u n g zu. W ir d b e i a b g e le ite te m K n o p f d e r K ö rp e r d e n B lä ttc h e n v o n u n te n h e r g e n ä h e rt, so t r i t t D iv e rg e n z m it u n g le ic h n a m ig e r L a d u n g a u f, d ie s ich b e i A b le itu n g d e r G la s h iille v e rs tä rk t, b e i A b le itu n g des K n o p fs v e rs c h w in d e t.
D ie v o rs te h e n d b e s c h rie b e n e n E rs c h e in u n g e n illu s tr ie r e n d e u tlic h d ie In flu e n z - u n d C o n d e n s a to rw irk u n g e n d e r G la s h ü lle ; u m diese V e rsu ch e e in e m g rö fs e re n Z u h ö re rk re is s ic h tb a r m a ch e n zu k ö n n e n , w ir d m a n sich, w e g e n d e r K le in h e it d e r B lä ttc h e n , eines P ro je k tio n s a p p a ra te s b e d ie n e n müssen. D ie W a n d u n g e n d e r G las
b irn e s in d re c h t d u rc h s ic h tig u n d fr e i v o n m e ta llis c h e m N ie d e rs c h la g u n d a u ch d ie K rü m m u n g d e r W a n d u n g e n s tö rt d e n P ro je k tio n s v e rs u e h n ic h t.
u n d c h e m isch e n U n te r r ic h t .
H e ft V . S e p te m b e r 1900. M. Ro s e n f e l d, Ve r s u c h e. 261
Voiiesiing-sversuclie1).
Von
Prof. Maximilian Rosenfeld in Teschen.
DOCH)
SV 1. E i n v e r e i n f a c h t e r A p p a r a t z u r v o l u m e t r i s c h e n E l e k t r o l y s e . D e r A p p a ra t besteht, w ie F ig . 1 z e ig t, aus einem 7 cm hohen u n d 3 cm b re ite n C y lin d e r c, w e lc h e r m it z w e i g u t passenden K a u ts c h u k p fro p fe n ve rse h e n is t, v o n denen d e r obere z w e i 70 c m hohe u n d 1 c m b re ite , m it H ä h n e n verse h e n e Gas
s a m m e lrö h re n trä g t. Im u n te re n , m it d re i Ö ffn u n g e n v e rse h e n e n P fro p fe n s in d z w e i E le k tro d e n u n d e in re c h tw in k e lig gebogenes R ö h rc h e n r b e fe s tig t, an w e lch e s sich e in m it G la s tric h te r t ve rs e h e n e r K a u ts c h u k s c h la u c h s a n s c h lie fs t. D ie G assam m el
rö h re n , w e lc h e b e i g le ic h e r H ö h e g e n a u g le ic h e n R a u m in h a lt b e sitze n müssen, re ic h e n fa s t b is zu m u n te re n P fro p fe n h in a b ; das R ö h rc h e n r r a g t 5 m m in das In n e re des C y lin d e rs h in e in u n d d ie E le k tro d e n sin d 6 cm h ö h e r als d e r C y lin d e r 2).
W ie aus d ie se r B e s c h re ib u n g h e rv o rg e h t, is t d e r A p p a ra t so e in g e ric h te t, dass sich m it ih m d ie e n tsp re ch e n d e n v o lu m e tris c h e n V e rsu ch e in k ü rz e s te r Z e it u n d u n te r A n w e n d u n g eines sch w a ch en Strom es aus
fü h re n lassen. Es is t z w e c k m ä fs ig , w ä h re n d d e r Z e rs e tz u n g des W a s s e rs o d e r des A m m o n i a k s d ie F lü s s ig k e it d u rc h B e s tre ic h e n d e r R ö h re n m it d e r G asflam m e zu e rh itz e n . S e lb s tv e rs tä n d lic h k o m m e n b e i d e r E le k tro ly s e des W assers P la tin e le k tro d e n z u r V e rw e n d u n g .
B e i d e r Z e rle g u n g d e r S a lz s ä u r e w ir d fo lg e n d e rm a fs e n v e r fa h re n : N a c h d e m die R ö h re n m it e in e m G em isch aus g le ic h e n R a u m te ile n W a sse r u n d c o n c e n trie rte r S alzsäure g e fü llt w u rd e n , e rh itz t m a n d ie s e lb e n b e i geschlossenen H ä h n e n m it d e r G asflam m e b is a u f e tw a 60° u n d le ite t sodann, u m d ie F lü s s ig k e it m it C h lo r zu s ä ttig e n , b e i o f f e n e n H ä h n e n d e n e le k tris c h e n S tro m z w e i M in u te n la n g h in d u rc h . M a n u n te r b r ic h t n u n den S trom , s c h lie fs t d ie b e id e n R ö h re n ab u n d e rh itz t diese lb e n m it d e r G asflam m e m ö g lic h s t s ta rk , in d e m m a n m it d e r E r w ä rm u n g v o n u n te n n a c h o ben z u fo rts c h re ite t. D a sich h ie rb e i in d e r
A n o d e n rö h re C h lo r a n s a m m e lt, so m üssen n a c h h in lä n g lic h e m E rh itz e n d ie b e id e n F lü s s ig k e its s ä u le n g le ic h h och g e s te llt w e rd e n . D ies g e s c h ie h t d u rc h H e ra b s e n k e n d e r F lü s s ig k e it im W a s s e rs to ffs c h e n k e l, w o b e i d ie C h lo rrö h re n ic h t m e h r g e ö ffn e t w e rd e n d a rf. W ir d je tz t d e r S tro m geschlossen, so s in d d ie b e id e n R ö h re n in w e n ig e n S e ku n d e n z u g le ic h e n R a u m te ile n m it Gas e r fü llt. Es is t a n g e ze ig t, a u ch w ä h re n d d e r E le k tro ly s e d ie F lü s s ig k e it d u rc h m om entanes B e s tre ic h e n d e r R ö h re n m it d e r F la m m e z e itw e ise zu e rh itz e n .
D e r V e rs u c h n im m t, in d e r h ie r b e sch rie b e n e n W eise a u s g e fü h rt, n u r w e n ig e M in u te n Z e it in A n s p ru c h u n d e rg ie b t b e i g e n a u e r B e fo lg u n g d e r gegebenen W e is u n gen ausgezeichnete R e su lta te . D ie S te llu n g des T ric h te rs w ä h re n d d e r E le k tro ly s e h a t a u f das E rg e b n is des V e rsu ch e s k e in e n E in flu fs .
D ie s e r A p p a ra t ist, abgesehen d a vo n , d afs d ie v o lu m e tris c h e n V e rs u c h e sich F
F ig . 1.
1) Vorgeführt auf dem 7. deutschen Mittelschultage in Wien am 9. A p ril d. J.
2) A nm . d e r Red. Man vergleiche den Apparat von B. K o l b e , d. Zeitschr. X , 75.
