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also die mittlere Geschwindigkeit u der strömenden Flüssigkeit gegeben durch die Gleichung:

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also die durch jeden Querschnitt in der Zeiteinheit geführte Elektricitätsmenge:

J = 2u (4; - a);

(14d)

d. h. der elektrische Strom ist unabhängig von den Dimensionen des Rohres, und der mittleren Geschwindigkeit der strōmenden Flüssigkeit proportional. Die Unabhängigkeit von Länge und Weite des Rohres bei gleichbleibender mittlerer Geschwindigkeit findet Hr. Edlund bestätigt. Aber andererseits findet er die elektrische Strömung eher den Quadraten der Geschwindigkeit (oder den Drucken) proportional, als den Geschwindigkeiten in erster Potenz.

Ich will hier noch darauf aufmerksam machen, dass für die Versuche dieser Art die Unabhängigkeit der Wirkung vom Durchmesser des Rohres aus der Annahme einer Elektrisirung 381 der Flüssigkeit an der Gefässwand folgt und also nicht als Gegengrund gegen diese Annahme benutzt werden kann, wie es Hr. Edlund (1. c. p. 188) thut.

Wenn grosse Widerstände in den Galvanometerkreislauf eingeschaltet wurden, so musste ein Rückstrom beginnen. Ist w der Widerstand des Galvanometers und w, der der Wassersäule, i und die entsprechenden Stromstärken, so ist:

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wo J, wie vorher, die den Elektroden durch die Wasserbewegung zugeführte Elektricitätsmenge bezeichnet. Es ergiebt sich daraus:

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sodass die Intensität im Galvanometer, wie Hr. Edlund wiederum bestätigt, bei gleichbleibendem Zustande in der

dem ge

Wasserröhre, also bei gleichbleibendem J und w1, sammten Widerstande des ganzen Kreises sich umgekehrt proportional verhält.

Bei Hrn. Edlund's Versuchen war die mittlere Geschwindigkeit 8,3 bis 11,5 m in der Secunde. Die 140 bis 280 mm langen Röhrenstücke zwischen den Zuleitungsdrähten durchschoss das Wasser also in bis Secunde. Die weiteren Röhren hatten 5 bis 6,4 mm Durchmesser. Unter diesen Umständen ist anzunehmen, dass nur die äussersten Schichten des Wassers von der Reibung erheblich verzögert werden konnten. Die gefundenen mittleren Geschwindigkeiten waren in der That noch etwas mehr als halb so gross, als die den Drucken ohne Reibung entsprechenden Ausflussgeschwindigkeiten (14,23 und 20,13 m) hätten sein sollen. Unter diesen Umständen musste der Differentialquotient ou/ON einen viel höheren Werth behalten, als wenn durch längere Wirkung der Reibung auch die Mitte des Stromes verminderte Geschwindigkeit gehabt hätte, und bei den grösseren Geschwindigkeiten musste er verhältnissmässig noch grösser werden. So erklärt sich sowohl, dass die letzteren in den weiten Röhren eine elektrische Wirkung zeigen, die nahehin dem Quadrate der Geschwindigkeit 382 proportional ist, während sich in den engeren Proportionalität mit der ersten Potenz, welche theoretisch zu erwarten ist, wirklich findet.

Auch ergeben die beiden weiteren Röhren, wenn man nach der Formel (14d) rechnet, elektrische Momente im destillirten Wasser von 31 Daniell für den Druck von 1 Atmosphäre, 40,4 für 2; für Brunnenwasser 13,94 und 15,24 Daniell; Werthe, die viel höher sind als die vorher berechneten. Unter den angegebenen Umständen erklärt sich diese Abweichung der Zahlenwerthe daraus, dass die Wasserbewegung nicht, wie in der Ableitung der Gleichung (14d) vorausgesetzt wurde, dem Poiseuille'schen Gesetze entsprach.

Dass Gleitung an den Wänden nicht stattfinde, haben wir bei den Versuchen von Hrn. Quincke über Fortführung des Wassers durch den elektrischen Strom in engen Glasröhren nachweisen können. Dabei war die Strömungsgeschwindigkeit sehr gering, und die Substanz der Wand gut benetzbar. Ob

Helmholtz, wissensch Abhandlungen.

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die Grenzschicht der Flüssigkeit aber auch bei grösseren Stromgeschwindigkeiten oder an schlecht benetzbaren Substanzen, wie Schwefel, Schellack u. s. w. fest liegen würde, scheint mir noch nicht verbürgt zu sein. Dass Wasser an Gold einen gewissen Grad von Gleitung zeigt, haben die oben citirten Versuche von Hrn. Piotrowski erkennen lassen. Sobald Gleitung eintritt, wird aber die Fortführung der elektrischen Grenzschicht viel schneller geschehen, als wenn die Flüssigkeit festhaftet. Dem entsprechend würden alle die besprochenen Wirkungen bei gleichbleibender Spannungsdifferenz an der Wandfläche viel stärker auftreten, als bei der von uns gemachten Voraussetzung, dass 7 = 0 sei. Auch könnte der Umstand, dass viele von den schwer benetzbaren Substanzen, wie namentlich Schwefel, mit der Zeit abnehmende Wirkungen zeigen, damit zusammenhängen, dass die Flüssigkeit anfangs schwächer, später fester haftet.

XLVI.

Ueber Bewegungsströme am polarisirten Platina.

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Aus: Wiedemann's Annalen Bd. XI. S. 737-759. Monatsberichte der Berliner Akademie vom 11. März 1880.

Meine unter dem 7. Februar 1879 der Akademie mitge- 737 theilten Betrachtungen über die capillar-elektrischen Phänomene veranlassten mich zu untersuchen, inwieweit ähnliche Vorgänge bei den Bewegungen einer elektrolytischen Flüssigkeit längs polarisirter Platinplatten stattfänden. Dass bei solchen Bewegungen starke Veränderungen der Stromstärke vorkommen, war seit alter Zeit bekannt. Ich habe der Akademie schon am 26. Nov. v. J. über diese Versuche berichtet.

Dabei mischten sich aber verschiedene, bisher noch nicht eingehend untersuchte Einflüsse ein, die, wie mir scheint, hauptsächlich durch Eintritt und Ausscheiden occludirten Wasserstoffs in das Platina bedingt sind, zum Theil auch durch die Widerstandsänderungen, welche die Fortführung der Jonen in der Flüssigkeit hervorbringt. Diese Vorgänge erforderten noch eine besondere Untersuchung, ehe die ziemlich verwickelten Wirkungen der Flüssigkeitsströmung unter einheitliche Gesichtspunkte gebracht werden konnten. Im Folgenden gebe ich eine Zusammenfassung der von mir gefundenen Ergebnisse.

Methoden der Beobachtung.

Es handelte sich darum, die Wirkungen, welche die Polarisation jeder einzelnen Elektrode hervorbringt, unabhängig von der gleichzeitigen Polarisation der anderen Elektrode zu

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untersuchen. Dabei mussten Verunreinigungen der elektrolytischen Flüssigkeit auch mit den minimalsten Mengen solcher 738 Metalle, die durch Wasserstoff reducirt oder durch Sauerstoff als Superoxyde niedergeschlagen werden können, vermieden werden.

Die folgenden Versuche sind angestellt an Elektroden von Platindraht (0,5 mm dick, 60 mm lang, in Glas eingeschmolzen, wo sie die Flüssigkeitsoberfläche schnitten), welche in Wasser, das mit Schwefelsäure ein wenig säuerlich gemacht war, tauchten. Die einem solchen Drahte entgegengestellte zweite Elektrode bestand in einzelnen Versuchsreihen, wo der Platindraht hauptsächlich als Kathode gebraucht wurde, aus Zinkamalgam, welches unter diesen Umständen keine Polarisation annimmt und bei den schwachen Strömen, die gebraucht wurden, nur sehr langsam Zink an die Flüssigkeit abgiebt. In vielen anderen Versuchsreihen wurde dagegen statt einer einfachen zweiten Elektrode ein Paar von Platinplatten gebraucht, zwischen denen dauernd durch zwei Daniell's ein schwacher, Wasser zersetzender Strom unterhalten wurde. Diese beiden letzteren waren ohne Thonzelle und so eingerichtet, dass man durch tägliches Zugiessen von etwas mit Schwefelsäure angesäuertem Wasser die Schicht entfernen konnte, in der die unten stehende schwere Kupfervitriollösung in das darüber stehende saure Wasser diffundirte. So war es möglich, die beiden Elemente viele Monate lang fortdauernd wirken zu lassen und in unverändertem Zustande zu erhalten. Die Batterie war ausser durch die beiden Platinplatten in der Flüssigkeit auch noch durch einen Widerstand von 2000 Quecksilbereinheiten (Siemens'sche Widerstandsscalen) geschlossen, und von einer beliebig veränderlichen Stelle dieser Nebenleitung eine metallische Leitung durch ein kleines, schnell bewegliches und schnell gedämpftes Thomson'sches Galvanometer zu der drahtförmigen Platinelektrode geführt. Da durch die fortdauernd, wenn auch unsichtbar vorgehende Wasserzersetzung jede Spur einer hinzukommenden anderen Polarisation der grossen Platinplatten bald ausgeglichen wird, und die Drahtelektrode ausserdem wegen ihrer kleinen Oberfläche eine erhebliche Polarisation annehmen kann, ehe diese auf der etwa 50 mal grösseren Oberfläche der

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