Wärmeeffekt - Wärmeleitung

forlaufend

Volumen). Wird aber dem zu erwärmenden Gas gestattet, sich auszudehnen und sich dadurch stets mit dem äußern unverändert bleibenden Druck ins Gleichgewicht [* 1] zu setzen, so wird ebensowenig wie im vorigen Fall innere Arbeit zu leisten sein, dagegen muß ein Teil der zugeführten Wärme [* 2] zu äußerer Arbeit, nämlich zur Überwindung des äußern Drucks, verbraucht werden. Die zur Erwärmung eines Kilogramms Gas unter diesen Umständen verbrauchte Wärmemenge oder die spezifische Wärme bei unverändertem (konstantem) Druck muß demnach größer sein als diejenige bei unverändertem Rauminhalt, weil in ihr noch ein zu äußerer Arbeit verbrauchter Wärmeanteil enthalten ist, der dem Unterschied der beiden spezifischen Wärmen gleichkommt.

Ausdehnung (der festen

Da man nun die Arbeit kennt, welche das sich ausdehnende Gas bei der Erwärmung um 1° C. vollbringt, so kann man die von einer Wärmeeinheit geleistete Arbeit oder das mechanische Äquivalent der Wärme leicht berechnen. Auf diese Weise hat Robert Meyer, der Begründer der mechanischen Wärmetheorie, das Wärmeäquivalent zuerst bestimmt. Preßt man das durch Wärme ausgedehnte Gas wieder auf den ursprünglichen Raum zusammen, so wird die für die Ausdehnung [* 3] verbrauchte und in Arbeit verwandelte Wärmemenge in der Form von fühlbarer Wärme wieder frei.

Hierauf beruht das sogen. pneumatische Feuerzeug: wird nämlich ein Kolben rasch in einen Luft enthaltenden Cylinder gestoßen, so erhitzt sich die zusammengepreßte Luft so stark, daß sich ein unten am Kolben angebrachtes Stückchen Zunder entzündet. Umgekehrt muß ein Gas, welches sich ohne äußere Wärmezufuhr ausdehnt, die zur äußern Arbeit nötige Wärme aus seinem eignen Wärmevorrat entnehmen und sich sonach abkühlen. Um verschiedene Gase [* 4] um gleichviel, z. B. um 1° C., zu erwärmen, muß man die Bewegungsenergie ihrer Moleküle um gleichviel vergrößern, d. h. die Moleküle aller Gase bedürfen zur gleichen Temperaturerhöhung gleicher Wärmemengen, oder ihre Molekularwärmen (die zur Erwärmung der Molekulargewichte erforderlichen Wärmemengen) sind gleich. Da nach dem Avogadroschen Gesetz alle Gase in gleichen Raumteilen gleich viele Moleküle enthalten und demnach die Molekulargewichte in demselben Verhältnis stehen wie die Gewichte gleicher Raumteile (oder wie die spezifischen Gewichte), so kann man auch sagen, daß gleiche Raumteile verschiedener Gase zur gleichen Temperaturerhöhung gleiche Wärmemengen nötig haben.

Die spezifischen Wärmen der Gase, d. h. die zur Erwärmung von je 1 kg um 1° C. erforderlichen Wärmemengen, stehen demnach im umgekehrten Verhältnis ihrer Molekulargewichte oder ihrer spezifischen Gewichte. Dieses Gesetz steht in enger Beziehung zu dem Dulong-Petitschen Gesetz, nach welchem die Wärmekapazitäten der festen chemischen Elemente sich umgekehrt verhalten wie ihre Atomgewichte. Über die Verteilung der Wärme über die Erdoberfläche s. Lufttemperatur.

Geschichtliches über die Ausbildung der Wärmelehre (Thermik) s. Physik, besonders S. 36.

Vgl.   Mayer, Mechanik der Wärme (2. Aufl., Stuttg. 1874);

Wüllner, Lehre [* 5] von der Wärme (4. Aufl., Leipz. 1885);

Tait, Vorlesungen über einige neuere Fortschritte der Physik (deutsch von Wertheim, Braunschw. 1877);

Derselbe, Wärmelehre (deutsch von Lecher, Wien [* 6] 1885);

Carl, Die Wärme (nach Cazin, 2. Aufl., Münch. 1877);

Tyndall, Die Wärme betrachtet als eine Art der Bewegung (deutsch von Helmholtz, 3. Aufl., Braunschw. 1875);

Clausius, Die mechanische Wärmetheorie (2. Aufl., das. 1876-78);

Zeuner, Grundzüge der mechanischen Wärmetheorie (3. Aufl., Leipz. 1887);

Rühlmann, Handbuch der mechanischen Wärmetheorie (Braunschw. 1874-85, 2 Bde.);

Maxwell, Theorie der Wärme (deutsch von Neesen, das. 1878);

Herrmann, Kompendium der mechanischen Wärmetheorie (Berl. 1878).