derseits eine solche aus 12 Teilen
Antimon, 5 Teilen
Zinn und 1 Teil
Wismut angewandt wird. Die eine
Reihe der Lötstellen wird
durch
Flammen erwärmt, die andre durch
Wasser oder
Eis
[* 2] gekühlt. 30
Elemente dieser Art erzeugen einen
Elektromagnet von 75 kg
Tragkraft. Weit günstigere
Resultate gibt die
Thermosäule von
Noë, deren 20
Elemente sternförmig angeordnet
sind, von der Mitte aus durch einen Bunsenschen
Brenner erwärmt werden und durch Vermittelung kupferner Blechspiralen die
Wärme
[* 3] an die
Luft abgeben.
Ebenfalls auf Luftkühlung eingerichtet ist die Clamondsche
Thermosäule; auch sie wird von einem cylindrischen Hohlraum aus
geheizt, um welchen die
Elemente in übereinander geschichteten
Kränzen aufgebaut sind.
Vier solche
Säulen
[* 4] zu je 400
Elementen, welche zusammen pro
Stunde 3,2cbmGas verzehren, ersetzen 50 Bunsenelemente und können demnach elektrisches
Kohlenlicht erzeugen. Leitet man durch ein Thermoelement einen galvanischen
Strom, so bringt derselbe an der Lötstelle eine
Temperaturveränderung hervor, welche derjenigen entgegengesetzt ist, die einen Thermostrom von gleicher
Richtung erzeugen würde. Geht z. B. der galvanische
Strom vom
Antimon zum
Wismut, so erwärmt sich die Lötstelle; sie kühlt
sich dagegen ab, wenn der
Strom vom
Wismut zum
Antimon übergeht
(Peltiers Phänomen).
[* 1] (griech.,
Wärmemesser),
Instrument zur Bestimmung der
Temperatur. Bei den gewöhnlichen Thermometern mißt
man die durch das
Fallen
[* 8] und Steigen der
Temperatur veranlaßten Volumveränderungen einer in einem
Gefäß
[* 9] mit Kapillarrohr eingeschlossenen
Flüssigkeit, besonders des
Quecksilbers. Das
Gefäß ist am besten cylindrisch, weil es bei
dieser Form im
Verhältnis zu der von ihm aufgenommenen Quecksilbermenge der Umgebung eine größere Oberfläche darbietet.
Je größer die
Kapazität des
Gefäßes im
Verhältnis zum
Querschnitt des Kapillarrohrs ist, desto merklicher
wird das Steigen oder Sinken des
Quecksilbers bei gleicher Änderung der
Temperatur sein.
Das
Rohr des Thermometers muß überall gleiche innere Weite haben, so daß ein Quecksilberfaden an allen
Stellen desselben
gleiche
Länge behält. Bei der Anfertigung des Thermometers wird die
Luft vollständig aus dem
Instrument
entfernt. Der
Raum über dem
Quecksilber muß absolut luftleer sein, so daß letzteres das
Rohr beim Umkehren des
Instruments
bis in die äußerste
Kuppe füllt. Das fertige Thermometer wird in schmelzendes
Eis getaucht und der
Stand des
Quecksilbers bestimmt.
So erhält man den
Gefrierpunkt.
Zur Bestimmung desSiedepunktes hängt man das Thermometer in einer
Röhre auf, durch welche der
Dampf
[* 10] von kochendem
destillierten
Wasser strömt, und markiert den
Stand des
Quecksilbers. Durch den
Druck
der äußern
Luft auf das luftleere
Instrument
wird das
Gefäß des letztern etwas zusammengepreßt und dadurch die
Skala etwas verrückt. Es ist deshalb der
Gefrierpunkt nach längerer Zeit wiederholt zu bestimmen. Den
Raum zwischen Gefrier- und
Siedepunkt teilt
Reaumur in 80,
Celsius
in 100 Teile oder
Grade. Auf den Fahrenheitschen Thermometern ist der
Eispunkt mit 32, der
Siedepunkt mit 212 bezeichnet, der
0-Punkt liegt also 32° F. unter dem
Eispunkt. Die
Grade über dem
Gefrierpunkt werden durch das Zeichen
+, die unter dem
Gefrierpunkt durch - bezeichnet. Um die Angaben einer der verschiedenen Skalen in eine andre zu
übertragen,
dienen folgende
Formeln:
t° C. = 8/10 t° R. oder 9/5 t + 32° F.,
t° R. = 10/8 t° C. oder 9/4 t + 32° F.,
t° F. = 5/9 (t -32)° C. oder 4/9 (t - 32)° R.
Vergleichung der Thermometerskalen.
C.
R.
F.
-40
-32
-40
-35
-28
-31
-30
-24
-22
-25
-20
-13
-20
-16
- 4
-15
-12
5
-10
- 8
14
- 5
- 4
23
0
0
32
5
4
41
10
8
50
15
12
59
20
16
68
25
20
77
30
24
86
35
28
95
40
32
104
45
36
113
50
40
122
55
44
131
60
48
140
65
52
149
70
56
158
75
60
167
80
64
176
85
68
185
90
72
194
95
76
203
100
80
212
Bei Siedepunktbestimmungen ist immer der Barometerstand zu berücksichtigen, weil das
Sieden einer
Flüssigkeit von dem auf
ihr lastenden
Druck abhängig ist. Die Thermometerskalen beziehen sich stets auf normalen Barometerstand von 760
mm. Über
den
Siedepunkt des
Wassers hinaus trägt man die
Skala empirisch auf und kann sie bis fast zum
Siedepunkt
des
Quecksilbers ausdehnen. Bei -40° gefriert das
Quecksilber, und man bedient sich daher zur Messung niedriger
Temperaturen
des Alkoholthermometers, welches ebenso wie das Quecksilberthermometer angefertigt und nach einem solchen graduiert wird.
Rutherfords
Maximum- und Minimumthermometer (Thermometrograph,
[* 11] Fig. 1) gibt die höchste
und die niedrigste
Temperatur an, welche in einer gewissen Zeit geherrscht hat. Es besteht aus einem
Weingeist- und einem Quecksilberthermometer,
deren
Röhren
[* 12] horizontal liegen. In der
Röhre des Quecksilberthermometers schiebt das
Quecksilber einen feinen Stahlcylinder
vor sich her, läßt ihn aber liegen, wenn es sich bei fallender
Temperatur zusammenzieht. Im Weingeistthermometer
befindet sich ein feines Glasstäbchen, welches aus
[* 1]
^[Abb.: Fig. 1. Rutherfords
Maximum- und Minimumthermometer.]
¶
Jeder Schenkel der Röhre enthält in seinem mit Weingeist gefüllten Teil einen Stahlstift a und b, von denen der letztere
bei steigender Temperatur, der erstere bei fallender Temperatur durch das Quecksilber hinaufgeschoben und
beim Rückgang des Quecksilbers stehen gelassen wird. Der Stift a gibt also das Minimum, der Stift b das Maximum der Temperatur
seit der letzten Einstellung an. Die Einstellung wird durch einen kleinen von außen an die Röhre gehaltenen Magnet bewirkt,
durch welchen man die beiden Stifte wieder bis zu den Quecksilberkuppen herabzieht.
Das Six-Thermometer ist namentlich zum Messen der Temperatur der Meerestiefen sehr geeignet. Zur Messung der menschlichen Blutwärme
gebrauchen die Ärzte ein kleines Maximumthermometer, das sogen. Fieberthermometer
[* 13]
(Fig.
3, natürliche Größe), von dessen Quecksilbersäule das obere Stück durch eine ganz kleine Luftblase
von dem übrigen Quecksilber abgetrennt ist. Beim Steigen wird der abgetrennte Faden
[* 14] vorgeschoben und bleibt bei der Abkühlung
an der erreichten Stelle stehen.
Durch Schwingen des Thermometers muß vor jeder neuen Beobachtung der abgetrennte Faden wieder bis zum übrigen Quecksilber zurückgeführt
werden, wobei eine doppelte Umbiegung der Röhre eine völlige Vereinigung mit diesem verhindert. BeimGebrauch steckt man das Gefäß des Thermometers in die Achselhöhle oder in den After des Kranken und wartet 10 Minuten bis
zur Ablesung. Die Einteilung gestattet, Zehntelgrade abzulesen, und braucht nur im Bereich der vorkommenden Bluttemperaturen
ausgeführt zu sein.
Das Geothermometer zum Messen der Temperatur in Bohrlöchern ist ein Ausflußthermometer, es besitzt ein
großes cylindrisches Gefäß, welches mittels Korks zwischen zwei durch Schrauben
[* 15] verbundene Metallplatten eingeklemmt ist;
die Röhre ist oben offen u. so kurz, daß der Endpunkt der Skala noch unter der zu messenden Temperatur liegt. Füllt man nun
das Rohr vollständig mit Quecksilber u. überläßt das Instrument einige Zeit neben einem
gewöhnlichen
Thermometer sich selbst, so kann man die Temperatur, welche es anzeigt, als T notieren; senkt man es dann ins Bohrloch, so dehnt sich
das Quecksilber aus, und ein Teil desselben fließt aus. Nach dem Versuch zeigt das Geothermometer t1°
und ein gewöhnliches Thermometer daneben t°, wobei t1 kleiner ist als thermometer. Die Temperatur im Bohrloch ist dann x=t-t1+T. Für
wissenschaftliche Zwecke wendet man das Luftthermometer (s. Ausdehnung,
[* 16] S. 110) an, bei welchem die Ausdehnung oder Druckzunahme
eines bestimmten VolumensLuft gemessen wird.
Dieses Instrument gibt zwischen 0 und 100° dieselben Grade an wie das Quecksilberthermometer, über 100°
hinaus gibt dagegen letzteres stets höhere Temperaturen an. Das Quecksilber dehnt sich nämlich von 0-100° gleichförmig,
von 100° an aber in einem stärkern Verhältnis aus. Nur die Ausdehnung der Luft ist der absorbierten Wärmemenge stets proportional,
und deshalb muß man auch, wenn es sich um genaue Bestimmung höherer Temperaturen handelt, stets das
Luftthermometer anwenden. Die Benutzung desselben ist aber umständlich, da man die Temperatur nicht direkt ablesen, sondern
jedesmal durch einen mehr oder minder umständlichen Versuch ermitteln muß. Das Metallthermometer von Breguet
[* 13]
(Fig. 4) ist
ein spiralförmig gewundenes, 1-2 mm breites Band,
[* 17] das aus Silber, Gold
[* 18] u. Platin besteht.
Drei Streifchen dieser Metalle sind so aufeinander gelötet, daß sich das Gold in der Mitte zwischen dem stärker ausdehnbaren
Silber u. dem weniger ausdehnbaren Platin befindet, und dann zu einem sehr dünnen Band ausgewalzt. Das eine Ende der Spirale
A ist an einem Stativ befestigt, das andre B trägt einen Zeiger cd, der über einer Kreisteilung schwebt.
BeimWechsel derTemperatur windet sich die Spirale auf oder zu und bewegt so den Zeiger, dessen Angaben nach einem guten Quecksilberthermometer
reguliert werden.
Das Instrument ist äußerst empfindlich. Bei dem abgebildeten Metallthermometer hängt ein an der Nadel
cd befestigtes Stäbchen in das Quecksilbergefäß H H herab, welches mit dem Messingbügel N N A nur durch das Spiralband
in leitender Verbindung steht. Wird nun das Quecksilbergefäß mit dem einen, der Messingbügel mit dem andern Pol eines galvanischen
Stromerzeugers verbunden, so geht der Strom durch das Spiralband, welches sich infolgedessen erwärmt,
und die Nadel dreht sich um eine der Stärke
[* 19] des Stroms entsprechende Anzahl von Graden. Das Quadrantenthermometer
[* 13]
(Fig. 5) enthält
ein innen aus
[* 13]
^[Abb.: Fig. 2. Sixsches Maximum- und Minimumthermometer.