Viriāl
(Virial
lat. vis,
Kraft),
[* 2] nach
Clausius ein
Ausdruck, den man erhält, wenn man bei einem
Körper, dessen
Teilchen sich in stationärer
Bewegung befinden, die auf jedes Teilchen wirkende
Kraft multipliziert mit dem
Abstand des Teilchens
von einem gegebenen
Punkt, und den Mittelwert der
Summe aller dieser
Produkte für den ganzen
Körper bestimmt innerhalb einer
Zeitdauer, die so
groß ist, daß während derselben viele
Wechsel in der Bewegungsrichtung der Teilchen
stattfinden.
Unter stationärer Bewegung versteht man eine solche, bei welcher die bewegten Punkte sich nicht immer weiter von ihrer ursprünglichen Lage entfernen und die Geschwindigkeiten sich nicht fort und fort in gleichem Sinn ändern, sondern bei der die Punkte sich innerhalb eines begrenzten Raums bewegen und die Geschwindigkeiten nur innerhalb gewisser Grenzen [* 3] schwanken. Es gehören dahin alle periodischen Bewegungen, wie die Bewegungen der Planeten [* 4] um die Sonne [* 5] und die Schwingungen elastischer Körper, ferner solche unregelmäßige Bewegungen, wie man sie den Atomen und Molekülen eines Körpers zuschreibt, um seine Wärme [* 6] zu erklären.
Man versteht ferner unter lebendiger
Kraft oder Bewegungsenergie eines Körperteilchens das halbe
Produkt
aus seiner
Masse und dem
Quadrat seiner
Geschwindigkeit; bildet man die
Summe aller dieser
Produkte für den ganzen
Körper innerhalb
der genannten Zeitdauer, so erhält man dessen mittlere
lebendige Kraft. Es gilt nun der
Satz: »Die mittlere
lebendige Kraft
eines stationär bewegten
Körpers ist gleich seinem Virial«.
Betrachtet man die
Wärme, wie dies in der mechanischen
Wärmetheorie geschieht, als eine stationäre
Bewegung der kleinsten Körperteilchen und die absolute (vom absoluten
Nullpunkt
-273° C. an gerechnete)
Temperatur als
Maß der lebendigen
Kraft, so ergibt sich aus dem vorstehenden
Satz vom Virial
der zweite
Hauptsatz der mechanischen
Wärmetheorie: »Die
Arbeit, welche die
Wärme bei irgend einer Änderung eines
Körpers thun kann, ist proportional der absoluten
Temperatur, bei welcher die Änderung geschieht«. Hierdurch ist dieser wichtige
Satz der
Wärmetheorie auf allgemein mechanische Prinzipien zurückgeführt.