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Condamine
2
u. BerthoudEllicotSmeaton.De Luc
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___________________________________________________________
4
[Glas]––––––0,000830,00083.
5
[Eisen]0,001060,000600,00125
6
[Stahl]–––0,000560,00114blisterd steel
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0,00122hard steel
8
[Kupfer]0,001740,000890,00170hammerd 4
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[Messing]–––0,000950,00193wire
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[Silber]–––0,00103–––
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[Gold]–––0,00073(*)–––
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[Zinn]––––––0,00248grain Tin
14
(*) Ellicot fand also Gold weniger aus dehnbar als Silber und
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selbst als Stahl.
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1)Die Länge der Stange ist = 1; die Gräntzen der Temperatur,
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Gefrier- und Siedpunckt des Wassers;
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2)Die Materien stehen nach der Ordnung ihrer Ausdehnbarkeit,
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die minder ausdehnbaren voran; wenigstens für die 5 ersten
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Columnen.
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voran. (nach Wedgewood)
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4)B. Ordnung ihrer spec. Schweren oder Dichtigkeit; die leichte-
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ren voran.
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Nov. Comment. Petropol. T. IV.
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0,00310hammerd Zinc.Smeaton
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0,01667Quäcksilber Mittel aus allen
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Nr. 36VIII E 7, 5r
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Verfertigung 3 Theile gebrannten Alaun und ein Theil brennbares ZE.
Anmerkungen
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561 Die in die Tabelle eingetragenen Werte sind den folgenden Publikationen entnommen: Magalotti, Tentamina 2, 1731, 12 – 57; Musschenbroek, Introductio 2, 1762, 611 f.; Herbert, Dissertatio 1773, 14; Juan, Voyage 2, 1752, 86 – 93; Bouguer, Expériences 1745, 230 – 260; Condamine, Journal 1751, 163 f.; Ellicott, Description 1735–36, 297 – 299; Smeaton, Description 1753, 598. – Vgl. dazu das Literaturverzeichnis.|
anmerkung
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562 Richmann verfolgt mit seiner 1752 ausgeführten, jedoch erst später veröffentlichten Untersuchung, wie er schreibt, die Absicht, „die größere und geringere Fähigkeit der Körper Wärme in sich zu behalten; (eine Eigenschaft, die von der Fähigkeit Wärme anzunehmen wohl unterschieden werden muß,) genauer zu betrachten. Denn diejenigen Körper, welche einer größern Wärme fähig sind, sind oft weniger geschickt Wärme an sich zu halten“. (Richmann, Untersuchungen 1798, 242.) – Die zu untersuchenden Metalle bekamen die Form von Kugeln von 4 Zoll Durchmesser, die mit 2 Zoll tiefen und ebenso weiten Höhlungen zum Einsenken eines Thermometers versehen waren. Die Kugeln wurden in ein Gefäß mit kochendem Wasser gesenkt, danach herausgenommen und in freier Luft aufgehängt. Beobachtet wurde sowohl die Änderung der Lufttemperatur als auch die Änderung der Temperatur in den Metallkugeln in Abhängigkeit von der Zeit. Als Ergebnis seiner Beobachtungen hält Richmann fest. „Unter den untersuchten Körpern hat also das Kupfer die größte Fähigkeit Wärme an sich zu halten, dann folgt das Eisen, nachher das Zinn, und endlich das Bley.“ (Ebd., 252.) Oder anders gesagt: Blei nimmt am raschesten die Wärme auf und verliert sie auch am raschesten. Es folgen Zinn, Eisen und Kupfer.
anmerkung
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562J. T. Mayers einschlägige Aufsätze stehen nicht im „II. Band“, sondern im dritten und vierten Band des ‚Journals der Physik‘, beide im Jahre 1791 erschienen. Für J. T. Mayer wäre es nach seinen Worten „interessant, zu wissen, wie das Vermögen der Körper, die Wärme zu leiten, d. h. sie leicht oder schwer anzunehmen, mit der spezifischen Wärme derselben zusammenhienge.“ (Mayer, Vermögen 1791, 20.) Mayer geht davon aus, daß ein Körper in einer kälteren Umgebung den Überschuß an Wärme an diese Umgebung abgibt, und zwar so, „daß die Wärme, die er in jedem Zeittheil verliehrt […], jedesmal dem Ueberschuß seiner Wärme, über der des Mediums, worin er sich befindet, proportionel ist. Es läßt sich hieraus mit Neuton und Lambert (Pyrometr. §. 249 u. f.) sehr leicht beweisen, daß der jedesmalige Ueberschuß der Wärme des Körpers, über die des Mittels, dem er sie mittheilt, in gleichen Zeiträumen nach einer geometrischen Progression fortgehe [vgl. dazu Anm. 178], so, daß wenn ein Körper zu Anfange einer gewissen Zeit t, die ich zur Einheit annehmen will, z. E. U Grade wärmer als das ihn umgebende Mittel gewesen wäre, zu Ende dieser Zeit aber nur noch 
Grade wärmer wäre, er nach Verfluß der n fachen Zeit, nur noch 
Grade wärmer seyn würde, als das Mittel, das ihn umgiebt, vorausgesetzt, daß dieses keine andere Aenderung der Wärme erfahre, als durch den Körper selbst“. (Mayer, Vermögen 1791, 21 f.) Im Anschluß daran stellt Mayer die folgende Betrachtung an: die anfängliche Wärme des untersuchten Körpers zu Beginn sei Y, die der Umgebung Z und deren Differenz 
. Nach Ablauf von n gleichen Zeitabschnitten t sei diese Differenz 
. Dann ist:
|
Grade wärmer wäre, er nach Verfluß der n fachen Zeit, nur noch Grade wärmer seyn würde, als das Mittel, das ihn umgiebt, vorausgesetzt, daß dieses keine andere Aenderung der Wärme erfahre, als durch den Körper selbst“. (Mayer, Vermögen 1791, 21 f.) Im Anschluß daran stellt Mayer die folgende Betrachtung an: die anfängliche Wärme des untersuchten Körpers zu Beginn sei Y, die der Umgebung Z und deren Differenz . Nach Ablauf von n gleichen Zeitabschnitten t sei diese Differenz . Dann ist: |563Aus dieser Formel läßt sich der Überschuß der Wärme des Körpers über die des umgebenden Mittels für jede Zeit n berechnen, wenn man die Größe
(die Mayer als „Erkältungsexponent“ bezeichnet) aus Beobachtungenkennt. (Vgl. Mayer, Vermögen 1791, 22.) – In der zweiten Publikation faßt Mayer zunächst diese seine Überlegungen zur Bestimmung des Leitungsvermögens der Körper zusammen: er habe gezeigt „daß man zu dieser Absicht Körper von gleicher Figur, und von gleichem Volumen, bis auf einerley Temperatur erwärmen, und sie nun in einerley umgebenden Mitteln um gleich viel Grade wieder erkalten lassen müsse; daß alsdann derjenige Körper der bessere Leiter für die Wärme sey, welchem der kleinere Erkältungsexponent zugehöre, oder auch, welcher die geringere Zeit brauchte, von einem gewissen Grade der Temperatur bis zu einem andern abzukühlen, und daß die Leitungskräfte selbst in dem ordentlichen Verhältnisse der Logarithmen der Erkältungsexponenten, oder in dem umgekehrten der Zeiten ständen, in welchem die Körper einerley Aenderung einer gemeinschaftlichen Temperatur erfahren.“ (Mayer, Gesetz 1791, 23.) Durch rein theoretische Überlegungen kommt Mayer dann zu dem Schluß, „daß die Leitungskräfte zweyer Substanzen, (von gleicher Figur und Volumen) sich umgekehrt verhalten, wie die Producte aus ihren Massen in ihre spezifische Wärmen.“ (Ebd., 25.) Beim Vergleich der Leitungskräfte L1, L2 zweier Körper mit den Massen m1, m2 und den spezifischen Wärmen c1, c2 muß dann für das Verhältnis der beobachteten Leitungskräfte gelten:
Da beim Vergleich Körper gleichen Volumens untersucht werden, nimmt man statt der Massen die spezifischen Dichten d1 und d2. – Mayer legt für den Vergleich von beobachteten und berechneten Leitungskräften die Beobachtungen Richmanns für Blei, Messing, Kupfer, Eisen und Zinn zu Grunde und konstatiert: „Eine größere Uebereinstimmung der Theorie mit der Erfahrung kann man gar nicht verlangen, wenn man bedenkt, daß weder die spezifischen Wärmen der Metalle noch auch die Dichtigkeiten derselben mit der Zuverlässigkeit bestimmt sind, daß man in der daraus hergeleiteten Berechnung ihrer Leitungskräfte bis auf Hunderttheilchen sicher seyn könnte.“ (Mayer, Gesetz 1791, 27.)
anmerkung
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(die Mayer als „Erkältungsexponent“ bezeichnet) aus Beobachtungenkennt. (Vgl. Mayer, Vermögen 1791, 22.) – In der zweiten Publikation faßt Mayer zunächst diese seine Überlegungen zur Bestimmung des Leitungsvermögens der Körper zusammen: er habe gezeigt „daß man zu dieser Absicht Körper von gleicher Figur, und von gleichem Volumen, bis auf einerley Temperatur erwärmen, und sie nun in einerley umgebenden Mitteln um gleich viel Grade wieder erkalten lassen müsse; daß alsdann derjenige Körper der bessere Leiter für die Wärme sey, welchem der kleinere Erkältungsexponent zugehöre, oder auch, welcher die geringere Zeit brauchte, von einem gewissen Grade der Temperatur bis zu einem andern abzukühlen, und daß die Leitungskräfte selbst in dem ordentlichen Verhältnisse der Logarithmen der Erkältungsexponenten, oder in dem umgekehrten der Zeiten ständen, in welchem die Körper einerley Aenderung einer gemeinschaftlichen Temperatur erfahren.“ (Mayer, Gesetz 1791, 23.) Durch rein theoretische Überlegungen kommt Mayer dann zu dem Schluß, „daß die Leitungskräfte zweyer Substanzen, (von gleicher Figur und Volumen) sich umgekehrt verhalten, wie die Producte aus ihren Massen in ihre spezifische Wärmen.“ (Ebd., 25.) Beim Vergleich der Leitungskräfte L1, L2 zweier Körper mit den Massen m1, m2 und den spezifischen Wärmen c1, c2 muß dann für das Verhältnis der beobachteten Leitungskräfte gelten:Da beim Vergleich Körper gleichen Volumens untersucht werden, nimmt man statt der Massen die spezifischen Dichten d1 und d2. – Mayer legt für den Vergleich von beobachteten und berechneten Leitungskräften die Beobachtungen Richmanns für Blei, Messing, Kupfer, Eisen und Zinn zu Grunde und konstatiert: „Eine größere Uebereinstimmung der Theorie mit der Erfahrung kann man gar nicht verlangen, wenn man bedenkt, daß weder die spezifischen Wärmen der Metalle noch auch die Dichtigkeiten derselben mit der Zuverlässigkeit bestimmt sind, daß man in der daraus hergeleiteten Berechnung ihrer Leitungskräfte bis auf Hunderttheilchen sicher seyn könnte.“ (Mayer, Gesetz 1791, 27.)
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563 Nach Macquer ist der Pyrophorus (wörtlich: Feuertragender) „eine chymische Bereitung, welche die besondre Eigenschaft besitzt, sich zu entzünden und von selbst Feuer zu fangen, wenn sie an Luft gelegt wird.“ – „Pyrophorus überhaupt genommen“, ergänzt der Bearbeiter Leonhardi, „bedeutet ein jedes Gemisch, welches nach vorgängigem Glüen erkaltet und dennoch im Stande ist in athembarer Luft bei einer von der Glüehitze weit entfernten Wärme anzuglimmen.“ (Macquer, Wörterbuch 4, 1789, 724.) Die vielen Rezepte für die Zubereitung eines Pyrophors und die ebenso umfangreichen Erklärungen, wie deren Entzündung zustande kommt, haben Macquer im Text und vor allem Leonhardi in den Fußnoten auf 30 Seiten unter dem Stichwort „Pyrophor“ ausgebreitet. (Macquer, Wörterbuch |
564 4, 1789, 724 – 754.) – Letztlich handelt es sich bei den Pyrophoren stets um sehr fein verteilte Stoffe, die dem angreifenden Sauerstoff eine so große Oberfläche bieten, daß der Oxidationsprozeß außerordentlich heftig und unter Feuererscheinungen abläuft (zuweilen, wie bei Mehl- oder Kohlenstaub, in Form einer Explosion.)
anmerkung
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564 „Zum Pyrophorus nimt HE. Suvigny 3 Theile Alaun, den er erst calcinirt dann pulverisirt und wieder calcinirt, und 1 Theil Kohlenstaub“, notiert L. am Rande von § 475 im Erxleben (ErxH, 488,1 – 6.) – Beim Erhitzen entstehen aus dem Kalialaun (K Al (SO4)2∙12 H2O) Tonerde (Al2O3) und Schwefelleber (Kaliumpolysulfid), die mit dem Kienruß (Kohlenstaub) ein sehr fein verteiltes Gemenge mit großer Oberfläche bilden, das sich beim Zutritt von Sauerstoff selbst entzündet. (Vgl. Liebig, Alaunpyrophor 1842)
anmerkung
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564 Vgl. Priestley, Experiments 3, 1777. Auf S. 386 (vgl. den kritischen Apparat zu 173,37) beginnt der erste der beiden Briefe Bewleys an Priestley, der Beobachtungen über die fixe Luft beschreibt; erst auf S. 395 beginnen die Beobachtungen über den Pyrophor. Vgl. Anm. 260.
anmerkung
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