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wahrlich niemandem einfallen oder er müste gar keinen Begriff
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4r = 7Sie haben neulich die Erstaunliche Würckung der Vermischung
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des Eises mit Wasser gesehen
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Wo ist diese Wärme hingekommen? Antwort
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sie ist angewandt worden Flüssigkeit zu bewircken zu weiter
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Einige Schriftsteller nennen dieses calorem latentem, gebundenes
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Feuer. Allein alles specifische Feuer ist gebunden, wenn die Ther-
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mometer gleich hoch stehen. Von der Absoluten [Wärme] haben
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wir gar keinen Begriff, auch schon daraus, daß wir die Lufft v
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Also ist es viel natürlicher anzunehmen es sey nichts als eine grö-
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ßere Specifische Hitze des Wassers
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Der Calor latens ist noch gar nicht durch Versuche erwiesen. Was
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wäre er? Antwort. Nichts als Feuer Materie so gebunden, daß sie
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nie auf das Thermometer würckte, und die auf chemische reagen-
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tia erwartete. So wie etwa die Lufftpumpe die fixe Lufft aus dem
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Kälte im Aufguß des rauchenden Salp. Geistes auf Schnee
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woher?
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Vitriol oel und Wasser woher?
Anmerkungen
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(381)
587 Welche Absicht der englische Arzt Adair Crawford in seiner Theorie der Wärme verfolgt, geht unmißverständlich aus dem Titel der zweiten Auflage seines Buches hervor: „Experiments and observations on animal heat, and the inflammation of combustible bodies; being an attempt to resolve these phenomena into a general law of nature“, in der Übersetzung von Crell (Versuche 1789): „Versuche und Beobachtungen über die Wärme der Thiere und die Entzündung der verbrennlichen Körper. Ein Versuch alle diese Erscheinungen auf ein allgemeines Naturgesetz zurückzubringen“. Vor allem das „allgemeine Naturgesetz“, d. h. der physikalische Teil von Crawfords Theorie ist es, der von der ersten Auflage an L.s Interesse geweckt hat. „Was dünckt Ew. Wohlgebohren von Crawford’s Theorie vom Feuer?“, schreibt er am 18. Oktober 1781 an Reimarus, „Mich dünckt, das ist ein Meisterstück. Es kan freylich vor Gott alles gantz anders seyn, aber dem Menschen wird es immer ein herrliches Mittel bleiben, sich die Sache vorstellig und begreiflich zu machen.“ (Bw 2, Nr. 864 [269 f.].) Im Besitz eines Exemplars von Crawfords 1779 erschienenen ‚Experiments‘ ist L. zu dieser Zeit nicht. „Daß der Crawford nicht hier ist, war für mich ein Verlust“, klagt er im Mai 1782 Heyne. „Ich habe ihn excerpirt, da ich ihn vom alten Forster hatte, aber ohne besondere Absicht, nach der Hand da ich auf einen Gedancken gerihet, den ich Königlicher Societät vorlegen wolte, merckte ich, daß meine Excerpte nicht gnau genug waren. Ich glaubte ihn von HE. HofR. Brandes zu erhalten. Ich erhielt aber die Nachricht, daß er ihn nicht hätte, daß er aber mit dem nächsten Transport kommen würde. In London ist er nicht mehr in den Läden, und weil die Buchhändler wissen, daß C. an der 2ten Auflage arbeitet, so unternimmt keiner einen zweyten Abdruck.“ (Bw 2, Nr. 911 [321].) Offenbar hat die Genauigkeit der Exzerpte für eine Darstellung von Crawfords Theorie ausgereicht. In der dritten, der ersten von L. bearbeiteten Auflage der Erxlebenschen ‚Naturlehre‘, steht am Ende des Kapitels „Von der Wärme und Kälte“ in § 494 b bis 494 s ein „Kurzer Abriß der Crawfordischen Theorie vom Feuer“. Als L. die auch auf Grund zahlreicher Experimente erheblich erweiterte und verbesserte zweite Auflage der ‚Experiments‘ (London 1788) in Händen hält (BL 545b), kann er sich intensiver mit Crawfords Theorie befassen. Diese erneute Auseinandersetzung findet ihren Niederschlag in der 5. Aufl. von Erxlebens ‚Naturlehre‘. Nicht nur vermehren sich die Zusätze bis zum § 494 z, sondern es ändert sich auch die Konzeption: Aus dem „Kurzen |
588 Abriß der Crawfordischen Theorie vom Feuer“ wird eine „Theorie der Wärme und des Feuers, größten Theils nach Crawford.“ – nur „größten Theils“, weil L. sich in § 494 w, bei der Entstehung von „Licht, Feuer und Flamme“, lieber an Delucs Theorie hält als an die Erklärungen Crawfords und so eine „etwas modificirte Crawfordsche Theorie“ gibt. – In den ‚Versuchen‘ definiert Crawford zunächst die Begriffe, die er in seiner Abhandlung zu benutzen gedenkt: Absolute Wärme (absolute heat); relative Wärme (relative heat); empfindbare Wärme (sensible heat); Temperatur der Wärme (temperatur of heat) und komparative Wärme (comparative heat). „absolute Wärme“ ist für Crawford „die äußere abgezogene [abstracte] Ursache, ohne Rücksicht auf die besonderen Wirkungen, die sie hervorbringen kann. […] die äußere Ursache aber im Verhältnisse zu den Wirkungen, die sie hervorbringt […], heißt relative Wärme.“ (Crawford, Versuche 1789, 2.) Es gibt dreierlei Wirkungen, wodurch die Wärme gefühlt und gemessen werden kann: 1. die Wirkung auf das Gefühl, das körperliche Empfinden, das ist die empfindbare Wärme; 2. die Wirkung auf ein zur Messung geeignetes Werkzeug, d. h. auf das Thermometer, das ist die Temperatur der Wärme; 3. folgt aus Beobachtungen und Versuchen, „daß in Körpern von verschiedener Art, die Quantitäten der absoluten Wärme ungleich seyn können, wenn gleich die Temperaturen und Gewichte [bzw. Massen] dieselbigen sind. […] Wird das Principium der Wärme, im Bezug auf die ganze Quantität derselben, in solchen Körpern betrachtet, die von verschiedener Art, aber von gleichen Gewichten und Temperaturen sind“, so nennt Crawford das „komparative Wärme.“ (Ebd., 3.) Crawford faßt zusammen: „Empfindbare Wärme wird durch die Stärke der Empfindung geschätzt, die sie erregt; Temperatur durch die Ausdehnung der Flüssigkeit im Thermometer: und komparative Wärme durch die Abwechselungen der Temperatur, welche gleiche Quantitäten von absoluter Wärme in Körpern von gleichen Gewichten hervorbringen.“ (Ebd., 3.) Unterschiedliche Körper können aber trotz gleichem Gewicht (gleicher Masse) und gleicher Temperatur unterschiedliche Mengen absoluter Wärme enthalten. Manche Körper haben also die Kraft (oder das Vermögen), Wärme „in größerer Menge aufzunehmen und zu behalten, als andere.“ Diese unterschiedlichen Kräfte nennt Crawford, „die Kapazitäten der Körper, Wärme zu behalten“. (Ebd., 6.) L. referiert in § 494 d. und 494 e der 5. Aufl. des Erxleben die Crawfordschen Begriffsdefinitionen und ergänzt: „Die comparative Wärme heißt auch mit einem viel schicklicheren von Hr. Wilke gebrauchten Ausdrucke die specifische, und dieses Ausdrucks werde ich mich bedienen.“ (Erx5, 420.) – NB. In seiner Darstellung und Kritik der Crawfordschen Theorie setzt F. A. C. Gren Crawfords Terminologie in Beziehung zu derjenigen anderer Physiker: „Was Herr C. absolute Wärme nennt, heißt sonst auch Wärmestoff; seine empfindbare Wärme ist nach anderen freye, bewegte, Wärmematerie, Thermometerwärme; und seine komparative Wärme ist spezifische oder eigenthümliche Wärme. […] Herr C. leugnet freylich die chemische Vereinigung oder Bindung des Wärmestoffs, |
589 und braucht dafür das Wort Kapazität der Körper gegen die Wärme. Mir scheint aber dadurch doch nur das Wort und nicht der Begriff geändert zu seyn.“ (Gren, Prüfung 1790, 27 f.) – Seine eigentliche Theorie faßt Crawford in sieben sogenannten „Grundsätzen“ zusammen: 1. Wärme verteilt sich zwischen den Körpern gleichförmig bis zum Erreichen einer gemeinsamen, gleichen Temperatur. 2. Alle Körper enthalten Wärme. 3. Bei Körpern von einerlei Materie verhalten sich die Mengen absoluter Wärme wie die Volumina. 4. Die Ausdehnung des Quecksilbers in Quecksilberthermometern ist in einerlei Körpern proportional zur Menge der absoluten Wärme. 5. Bei unveränderter Form bleiben die Kapazitäten der Körper unverändert. 6. Schmelzende Körper „verschlucken“ Wärme, d. h. die Temperatur erhöht sich trotz Wärmezufuhr bis zum Ende des Schmelzprozesses nicht. Gleiches gilt beim Verdampfen von Flüssigkeiten. Aus eigenen Beobachtungen und aus denjenigen von Black, Deluc und Wilcke folgert Crawford, daß „die Körper, wenn sie vermittelst der Einwürkung der Wärme auf den Schmelz- oder Kochpunkt gekommen sind, eine Menge von Wärme einschlucken, die zur Entstehung ihres Zustandes als unelastische Flüssigkeiten, oder als Dampf nothwendig ist, die jedoch aber ihre Temperatur nicht vermehrt: und daß hingegen Dämpfe, wenn sie verdichtet werden, oder unelastische Flüssigkeiten, wenn sie gestehen [erstarren], ihre Wärme wiederum absetzen, die sie vorher eingeschluckt hatten.“ (Crawford, Versuche 1789, 64.) 7. Ungleichartige Körper erfordern ungleiche Mengen absoluter Wärme, um bei gleichen Massen gleiche Temperaturveränderungen hervorzurufen. Aus der Veränderung, die unterschiedliche Körper zeigen, wenn sie, von je verschiedener Temperatur, auf eine gemeinsame Temperatur gebracht werden, kann die komparative Wärme bestimmt werden. – NB. Einige für das folgende wichtige Begriffe der Wärmelehre: 1. Die Wärmemenge Q = cmΔΔT, wo c die spezifische Wärmekapazität, m die Masse und ΔT die Temperaturdifferenz bedeuten. Die Wärmemenge Q – eine Energie – wird in Joule = Newtonmeter 
gemessen; die spezifische Wärmekapazität c in Joule pro Kilogramm und Grad; die Temperatur T in Celsiusgraden (°C) oder in Kelvin (K). 2. Die Wärmekapazität C = c m ist die zum Erwärmen des Körpers um 1 °C (oder 1 K) benötigte Wärmemenge. 3. Für ein Stoffgemisch aus zwei Substanzen gilt 
. 4. Es gilt 
bei der Wärmemischung zweier Substanzen 5. Daraus folgt für das Verhältnis der spezifischen Wärmekapazitäten
. Ist eine der beiden beteiligten Substanzen Wasser und wird dessen spezifische Wärmekapazität vereinbarungsgemäß als Einheit gesetzt, dann läßt sich aus dem Mischungsverhältnis die spezifische Wärme der anderen Substanz bestimmen: 
.
anmerkung
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gemessen; die spezifische Wärmekapazität c in Joule pro Kilogramm und Grad; die Temperatur T in Celsiusgraden (°C) oder in Kelvin (K). 2. Die Wärmekapazität C = c m ist die zum Erwärmen des Körpers um 1 °C (oder 1 K) benötigte Wärmemenge. 3. Für ein Stoffgemisch aus zwei Substanzen gilt . 4. Es gilt bei der Wärmemischung zweier Substanzen 5. Daraus folgt für das Verhältnis der spezifischen Wärmekapazitäten. Ist eine der beiden beteiligten Substanzen Wasser und wird dessen spezifische Wärmekapazität vereinbarungsgemäß als Einheit gesetzt, dann läßt sich aus dem Mischungsverhältnis die spezifische Wärme der anderen Substanz bestimmen: .
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590 Man unterscheidet zwischen absoluter, relativer und spezifischer Luftfeuchtigkeit. Die absolute Luftfeuchtigkeit ist die Menge von Wasserdampf pro Volumeneinheit der Luft. Für jede Temperatur gibt es eine maximale Luftfeuchtigkeit; wird diese überschritten, kondensiert der überschüssige Wasserdampf. Das meist in Prozent gemessene Verhältnis zwischen absoluter und maximaler Luftfeuchtigkeit (oder zwischen partiellem und maximalem Dampfdruck) heißt relative Luftfeuchtigkeit. Die spezifische Luftfeuchtigkeit gibt an, welche Masse Wasser sich in einer bestimmten Masse feuchter Luft befindet. Sie ist = 0 für trockene Luft und = 1 für reinen Wasserdampf.
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592 „Was ich von den großen Wirkungen der neuen Dampfmaschine der H H. Watt und Bolton erfuhr, wie ich nach England kam“, schreibt Deluc, „mußte meine Aufmerksamkeit stark auf sich ziehen, weil die Dämpfe schon lange der Gegenstand meiner anhaltenden Untersuchungen gewesen waren. Ich hatte hernach das Glück, genau mit Hr. Watt bekannt zu werden, der auch so gütig war, mit mir seine Fundamentalversuche zu wiederholen, und mir zu erlauben, davon nach meinen Absichten Gebrauch |
593 zu machen.“ Welche Absicht Deluc mit den Versuchen verbindet, drückt er so aus: „zu beweisen: daß die verborgene Wärme der Dünste, nur durch eine chemische Verbindung der Feuer- mit den Wassertheilchen erklärt werden kann“. (Deluc, Ideen 1, 1787, 173 f.) Deluc beschreibt auf den folgenden Seiten detailliert Watts Apparatur und die mit ihr angestellten Versuche, um dann schließlich deren Ergebnis in dem folgenden Satz zusammenzufassen: „Wenn die Menge des Feuers, das in einer gewissen Masse von kochendem Wasser (bey 30 engl. oder 
französ. Zoll Barometer Höhe) erzeugter Dämpfe verborgenes wird, in einer nicht verdunstbaren Substanz von einerley Kapacität und Schwere mit dem Wasser frey würde; so würde sie die Temperatur einer Masse von dieser Substanz, welche der Masse des in den Dünsten enthaltenen Wassers, gleich wäre, um943° Fahrenh. (oder 
meiner Grade [Reaumur]) erheben.“ (Ebd., 180.)
anmerkung
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französ. Zoll Barometer Höhe) erzeugter Dämpfe verborgenes wird, in einer nicht verdunstbaren Substanz von einerley Kapacität und Schwere mit dem Wasser frey würde; so würde sie die Temperatur einer Masse von dieser Substanz, welche der Masse des in den Dünsten enthaltenen Wassers, gleich wäre, um943° Fahrenh. (oder meiner Grade [Reaumur]) erheben.“ (Ebd., 180.)
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593 Ausführlicher ist diese Überlegung bei Gamauf dargestellt: „Wenn 1 Pfund Wasser von 32° Fahrenh. mit 1 Pfund Wasser von 172° gemischt wird: so ist die Temperatur des Gemisches, nach der Richmannschen Regel = 102°. Hingegen wenn 1 Pfund Eis oder Schnee von 32° mit 1 Pfund Wasser von 172° gemischt wird: so ist die Temperatur der Mischung, am Ende wenn alles flüßig ist = 32°. – Was ist geschehen? Das Wasser ist um 140° kälter, und das Eis um kein Haar wärmer geworden. Es sind also 140° freyen Wärmestoffes des Wassers gänzlich verloren gegangen, indem sie zum Flüßigwerden des Eises verwendet wurden, und nun auf kein Thermometer mehr wirken. // Umgekehrt, wenn mit 1 Pfund Wasser von 32° 1 Pfund Eis von 4° gemischt wird: so findet man am Ende, 
ungefähr vom Wasser gefroren, und die Temperatur der Mischung ist = 32°. – Was ist nun geschehen? Das Eis ist um 28° wärmer geworden, und das Wasser bey der alten Temperatur verblieben. Diese 28° sind also derjenige Wärmestoff, welchen das 
Pfund gefrierende Wasser abgesetzet hat, oder welche beym Gefrieren dieses Wassers frey geworden sind. – Und was ergibt sich hieraus wieder für ein Schluß? Offenbar dieser: Wenn 
Pfund Wasser beym Gefrieren so viel Wärmestoff hergibt, daß dadurch 1 Pfund Eis um 28° wärmer wird: so muß 
oder ein ganzes Pfund Wasser, beym Gefrieren so viel Wärmestoff hergeben, daß dadurch das Pfund Eis um 5 Mahl 28, das ist um 40° [richtig: 140°] wärmer würde, vorausgesetzt, daß das Eis, Eis bliebe, oder doch in einen Körper von gleicher Capacität verwandelt würde. Und diese 140° sind eben diejenigen, die in dem obigen Falle verloren gegangen sind.“ (GamN, 473 f.) – Mit anderen Worten: die Wärmemenge, die benötigt wird, um das Eis zu schmelzen, würde die Temperatur einer gleichen Menge Wasser um 140 °F erhöhen.
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ungefähr vom Wasser gefroren, und die Temperatur der Mischung ist = 32°. – Was ist nun geschehen? Das Eis ist um 28° wärmer geworden, und das Wasser bey der alten Temperatur verblieben. Diese 28° sind also derjenige Wärmestoff, welchen das Pfund gefrierende Wasser abgesetzet hat, oder welche beym Gefrieren dieses Wassers frey geworden sind. – Und was ergibt sich hieraus wieder für ein Schluß? Offenbar dieser: Wenn Pfund Wasser beym Gefrieren so viel Wärmestoff hergibt, daß dadurch 1 Pfund Eis um 28° wärmer wird: so muß oder ein ganzes Pfund Wasser, beym Gefrieren so viel Wärmestoff hergeben, daß dadurch das Pfund Eis um 5 Mahl 28, das ist um 40° [richtig: 140°] wärmer würde, vorausgesetzt, daß das Eis, Eis bliebe, oder doch in einen Körper von gleicher Capacität verwandelt würde. Und diese 140° sind eben diejenigen, die in dem obigen Falle verloren gegangen sind.“ (GamN, 473 f.) – Mit anderen Worten: die Wärmemenge, die benötigt wird, um das Eis zu schmelzen, würde die Temperatur einer gleichen Menge Wasser um 140 °F erhöhen.
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593 D. h. das CO2 aus CaCO3. Bei Gamauf wird statt eines chemischen Vergleichs „die Analogie der Feuchtheit“ angeführt: „So wie das Crystallisations-Wasser in den Crystallen der Salze, und in unsern Gipsfiguren kein Gegenstand der Hygrometer mehr ist: so kann auch es allerdings einen |
594 Wärmestoff geben, der schlechterdings kein Gegenstand mehr für das Thermometer ist.“ (GamN, 475.) – Und so steht es auch wörtlich im § 494 s der 5. Aufl. des Erxleben (Erx5, 431).
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