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1853.

No. 8.

ANNALEN

DER PHYSIK UND CHEMIE.

BAND LXXXIX.

I. Ueber die Wärme-Leitungsfähigkeit der Metalle; von G. Wiedemann und R. Franz.

§. 1.

Ueber zwanzig Jahre sind verflossen, seit Hr. Despretz

durch seine mühevollen Untersuchungen zuerst einige sichere Zahlenwerthe über die relative Leitungsfähigkeit verschiedener fester Körper für die Wärme aufgefunden hat. —

Die grofse Genauigkeit und Sorgfalt, mit welcher die Versuche von Hrn. Despretz angestellt wurden, hat gewifs mit Recht zur Folge gehabt, dafs die von ihm aufgestellten, nach dem damaligen Zustande der Wissenschaft glänzenden Resultate als Grundlage unserer Kenntnifs in dem bearbeiteten Felde dienen mufsten.

Indefs erschien es doch wünschenswerth, die nach der von Hrn. Despretz angewandten Methode erzielten Beobachtungen nach längerer Zeit wieder einmal einer Prüfung zu unterwerfen, um so mehr, als durch die Entdeckung der Thermosäule ein Mittel gegeben war, unabhängig von manchen zur Zeit der Despretz'schen Arbeit unvermeidlichen Fehlerquellen, die Untersuchung der Wärmeleitung fester Körper von Neuem vorzunehmen.

Hr. Despretz hat bei seinen Versuchen Stangen von quadratischem Querschnitt an dem einen Ende durch eine Lampe erhitzt, und in bestimmten Entfernungen von demselben Löcher in die Stangen gebohrt, die mit Quecksilber gefüllt waren. Durch Thermometer, welche in dieses tauchten, konnten die Temperaturen der entsprechenden Stellen der Stangen beobachtet, und aus dem Verhältnifs der ver32 Poggendorff's Annal. Bd. LXXXIX.

schiedenen beobachteten Temperaturen die relativen Leitungsfähigkeiten der Stangen für Wärme berechnet werden.

Es ist wohl in keiner Weise zu läugnen, dafs die häufigen Unterbrechungen der Continuität der Stangen durch die mit Quecksilber gefüllten Löcher der richtigen Vertheilung der Wärme hindernd in den Weg traten.

Diese Fehlerquelle scheint bei der Beobachtungsmethode des Hrn. Langberg vermieden zu seyn, welcher eben zuerst die Thermosäule statt des Thermometers zur Beobachtung der Temperaturen von Stangen, welche an einem Ende erhitzt waren, anwandte.

Nichts desto weniger möchten auch die Versuche des Hrn. Langberg nicht für vollkommen ausreichend anzusehen seyn, um auf sie ohne Weiteres Gesetze für die Wärmeleitung zu gründen; auch sind diese Versuche mehr in dem Zweck angestellt worden, um die neue Methode der Temperaturmessung als brauchbar zu erweisen, wie um wirklich umfassende Resultate zu gewinnen.

Hr. Langberg untersuchte die Temperaturen seiner an dem einen Ende durch kochendes Wasser erhitzten Stangen, indem er ein aus einem prismatischen Wismuth- und Antimonstäbchen zusammengelöthetes Thermoelement in verschiedener Entfernung von der Wärmequelle an die Stangen vermittelst einer Feder andrücken liefs, und an einem, mit dem Thermoelemente verbundenen graduirten Galvanometer die jedesmaligen Ausschläge beobachtete. - Die Löthstelle des Elementes war dabei zu einer rectangulären ebenen Fläche von 1mm,7 Länge und 0,7 Breite angefeilt; die Dicke der Stangen betrug 5mm,87 — 9mm,4.

Jedenfalls ist es mit den grössten Schwierigkeiten verknüpft, den zum Andrücken der Löthfläche des Thermoelements an die verschiedenen Stellen der Stangen bestimmten Apparat in der Weise zu disponiren, dafs stets eine gleiche Berührung zwischen ihnen beiden hergestellt wird. Bei der geringsten Abweichung der Stange oder des Thermoelementes von der ihnen vorgeschriebenen Lage, wird an Stelle der vollständigen Tangirung der Stange durch

die Löthfläche nur eine Kante der Letzteren sich an die Stange anlegen. In diesem Falle wird die Mittheilung der Wärme der Stange an das Thermoelement erschwert, und somit eine ungenaue Beobachtung der Temperatur bewirkt werden.

Ein zweiter Uebelstand der von Hrn. Langberg angewandten Anordnung seines Apparates scheint in der verhältnifsmäfsig langen Dauer jedes Versuches und in der Gröfse des Thermoelementes im Vergleich zu dem nur geringen Querschnitt der erwärmten Stangen begründet zu seyn.

Hr. Langberg legt das Thermoelement so lange (etwa 3 Minuten) an die Stange, bis es eine constante Temperatur angenommen hat. In dieser Zeit wird sich indefs nicht allein ein aliquoter Theil der in der berührten Stelle der Stange enthaltenen Wärme der Löthstelle mitgetheilt haben, sondern es wird auch von anderen Theilen der Stange zu der durch das Thermoelement abgekühlten Stelle neue Wärme zuströmen, und dadurch eine völlig geänderte Wärmevertheilung in der Stange eintreten, so dafs die am Thermoelement beobachtete Temperatur nicht vollständig der zu beobachtenden Temperatur der Stange an jeder Stelle unmittelbar proportional ist. Eine derartige Ungenauigkeit wird um so mehr eintreten müssen, als das Thermoelement in Folge seiner nicht unbedeutenden Dimensionen eine grofse Wärmemenge in kurzer Zeit ableiten kann.

Ferner mufs die lange Zeit des Anlegens den Uebelstand zur Folge haben, dass die der Stange entnommene Wärme sich weiter in das Thermoelement verbreitet, anstatt nur in der Nähe seiner Löthstelle zu verweilen. Auf diese Weise können durch die Ungleichheit der inneren Structur des Wismuth- und Antimonstäbchens, aus welchen das Element zusammengesetzt ist, besondere Thermoströme erzeugt werden, welche sich in dem einen oder anderen Sinne zu dem durch die Erwärmung der Löthstelle erzeugten Strome addiren, und hierdurch gleichfalls die Reinheit der Beobachtung trüben.

Auch möchte in den Untersuchungen des Hrn. Lang

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