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{"created":"2022-01-31T16:06:34.883533+00:00","id":"lit16323","links":{},"metadata":{"alternative":"Gesammelte Schriften in zwei B\u00e4nden, Zweiter Band: Popul\u00e4re Vortr\u00e4ge und Aufs\u00e4tze","contributors":[{"name":"Czermak, Johann N.","role":"author"}],"detailsRefDisplay":"In: Gesammelte Schriften in zwei B\u00e4nden, Zweiter Band: Popul\u00e4re Vortr\u00e4ge und Aufs\u00e4tze, 251-263. Leipzig: Wilhelm Engelmann","fulltext":[{"file":"p0251.txt","language":"de","ocr_de":"VIII.\nW\u00e4rme ist wesentlich Bewegung, \u2014 die Art derselben.\nNachdem wir die engste Beziehung zwischen W\u00e4rme und mechanischer Arbeit, ja sogar f\u00fcr die W\u00e4rme ein mechanisches Maass, ihr sogenanntes mechanisches Aeqnivalent aufgefunden haben, so dass wir jetzt W\u00e4rmemengen durch Fusspfunde oder Kilogrammmeter ebenso gut messen und numerisch ausdriicken k\u00f6nnen wie durch W\u00e4rmeeinheiten oder Calorien \u2014 liegt uns nat\u00fcrlich nichts n\u00e4her, als nach dem eigentlichen Wesen der W\u00e4rme zu fragen. Ist die W\u00e4rme ein besonderer Stoff? oder ist sie etwas Anderes, also nur ein Zustand des Stoffes, welchen man nach Belieben hervorrufen und wieder verschwinden machen kann?\nDie \u00e4ltere, sogenannte materielle W\u00e4rmetheorie erkl\u00e4rte die W\u00e4rme f\u00fcr einen \u00fcberaus feinen, imponderablen, d. h. gewichtlosen Stoff, Caloricum oder W\u00e4rmestoff, der nur das mit den \u00fcbrigen ponderablen Stoffen gemein habe, dass er, wie diese, ebenso uner-schaffbar und unzerst\u00f6rbar in seiner Quantit\u00e4t als unver\u00e4nderlich in seinen Eigenschaften sein sollte. Diese materielle W\u00e4rmetheorie sucht die thats\u00e4chlichen W\u00e4rmeph\u00e4nomene folgendermassen zu erkl\u00e4ren :\nWo W\u00e4rmemengen vernichtet zu werden scheinen, da soll das Caloricum oder der W\u00e4rmestoff nur zwischen die Theilchen der ponderablen Materien, so zu sagen, sich verkriechen oder verstecken, wie man sich ausdr\u00fcckte, latent werden, ganz \u00e4hnlich wie bei den chemischen Verbindungen die Eigenschaften der Elementarstoffe in der neuen Verbindung nur unwahrnehmbar verborgen sind. Umgekehrt in jenen F\u00e4llen, wo W\u00e4rmemengen scheinbar neu erzeugt w\u00fcrden, da sollte das \u00bblatent\u00ab vorhandene Caloricum nur aus seinen Schlupfwinkeln und Verstecken hervorgetrieben und an anderen Orten im Baume angeh\u00e4uft werden, analog wie beim Zerlegen der chemischen Verbindungen die Stoffe mit ihren urspr\u00fcnglichen Eigenschaften wieder wahrnehmbar werden.","page":251},{"file":"p0252.txt","language":"de","ocr_de":"252\nDie Principi\u00ebn der mechanischen Naturauffassung.\nZur Erkl\u00e4rung der verschiedenen Erscheinungen, welche sich heim Erw\u00e4rmen und Erkalten der verschiedenen Substanzen; heim Wechsel der Aggregatzust\u00e4nde derselben u. s. w. zeigen, wurde den pond\u00e9ral)len K\u00f6rpern eiue verschiedene F\u00e4higkeit zugeschrieben, gr\u00f6ssere oder kleinere Mengen des Caloricums oder W\u00e4rmestoffs aufzunehmen und zu binden. Diese F\u00e4higkeit, bestimmte verschiedene Mengen latent zu machen, nannte man die specifische \u00bbW\u00e4rmecapacit\u00e4t\u00ab der K\u00f6rper.\nVon allen W\u00e4rmeerscheinungen bot die thats\u00e4chliclie M\u00f6glichkeit, d u rch re i n m ec h an i sc li c Mittel W\u00e4rme zu erzeugen, die gr\u00f6sste Schwierigkeit einer befriedigenden und ungezwungenen Erkl\u00e4rung nach der materiellen W\u00e4rmetheorie. Um z. B. zu erkl\u00e4ren, warum eine Bleikugel, die wir h\u00e4mmern, warm wird, musste man annehmen, dass durch das H\u00e4mmern die Zwischenr\u00e4ume zwischen den Bleitlieilchen, in welche sieh das Caloricum oder der W\u00e4rmestoff versteckt haben und \u00bblatent\u00ab geworden sein sollte, verkleinert w\u00fcrden und nun nicht mehr dieselbe W\u00e4rmemenge beherbergen k\u00f6nnten wie zuvor.\nDiese Annahme. welche im ersten Augenblick noch leidlich plausibel erscheint, ist jedoch v\u00f6llig unstatthaft und ungen\u00fcgend, und zwar geb\u00fchrt das Verdienst, dies durch schlagende Versuche nachgewiesen und damit den ersten vernichtenden Stoss gegen die materielle W\u00e4rmetheorie gef\u00fchrt zu haben, dem Engl\u00e4nder Grafen Rumford , welch eisern Verdienst noch dadurch erh\u00f6hte, dass er aus den Resultaten seiner Versuche mit unvergleichlichem Scharfsinn zugleich auch eine andere, weit bessere Vorstellung vom Wesen der W\u00e4rme entwickelte, die \u2014 andeutungsweise allerdings schon in Baco\u2019s \u00bbNovum organon\u00ab und in Locke\u2019s Schriften erw\u00e4hnt -\u2014 thats\u00e4chlich die Grundlage unserer modernen, im Gegens\u00e4tze zur gest\u00fcrzten materiellen, sogenannten dynamischen oder mechanischen W\u00e4rmetheorie bildet.\nGraf Rumford, in weiteren Kreisen nur als Philanthrop durch die nach ihm benannte Armensuppe bekannt und ber\u00fchmt, hat schon 1798, als er Vorstand der M\u00fcnchener Kanonengiesserei war, seinen sch\u00f6nen Versuch \u00fcber die Umwandlung von mechanischer Arbeit in W\u00e4rme angestellt; welcher unter seinen H\u00e4nden epochemachend werden sollte. Es ist sehr lehrreich und anziehend, Rumford\u2019s echt naturwissenschaftlichen Gedankengang zu verfolgen, weshalb ich denselben kurz und zum Theil mit Rumford\u2019s eigenen Worten skizziren will.\nUeberrascht von den bedeutenden W\u00e4rmemengen, welche sich beim Ausbohren der Kanonen entwickeln, stellt und beantwortet sich Rumford im Sinne der damaligen materiellen W\u00e4 rmctli corie die nichtige Frage : \u00bbWoher stammt die W\u00e4rme, welche bei der mechanischen Arbeit des Kanonenbohrens factisch entwickelt wird? Geht dieselbe","page":252},{"file":"p0253.txt","language":"de","ocr_de":"VIII. W\u00e4rme ist wesentlich Bewegung, \u2014 die Art derselben.\n253\nvon den Metallsp\u00e4hnen aus, welche von dem Metall getrennt werden? und ist es also die latente W\u00e4rme der Bolirsp\u00e4lme, welche frei wird ?\u00ab Wenn dem so w\u00e4re, so m\u00fcsste die W\u00e4rmecapacit\u00e4t der Metallsp\u00e4hne nicht nur ver\u00e4ndert sein, sondern diese Ver\u00e4nderung m\u00fcsste auch gross genug befunden werden, um die ganze erzeugte W\u00e4rmemenge zu erkl\u00e4ren.\nRujifokd schnitt also mit einer feinen S\u00e4ge, ohne jede merkliche Erw\u00e4rmung, von dem Kanonenmetall Sp\u00e4hne ab und bestimmte und verglich ihre W\u00e4rmecapacit\u00e4t mit der der Bolirsp\u00e4lme, bei deren Abtrennung sich so bedeutende W\u00e4rmemengen entwickelt hatten. Es fand sich nicht der geringste Unterschied in der W\u00e4rmecapacit\u00e4t der beiderlei Metallsp\u00e4hne. \u2014\nNun ging Rumfokd weiter und liess einen eigenen Apparat eon-struiren, um die durch Reibung entstandene W\u00e4rme zu untersuchen. Der Apparat bestand aus einem hohlen eisernen Cylinder, in dessen H\u00f6hlung ein massiver cylindrisclier Kolben aus geh\u00e4rtetem Stahl eingepasst war, der gegen den Boden des Hohlcylinders fest aufdr\u00fcckte und durch Pferdekraft in Drehung versetzt werden konnte, wobei zwischen den metallischen Ber\u00fchrungsfl\u00e4chen starke Reibung stattfand. Der Hohlcylinder war mit einem Holzkasten umgehen, und dieser mit kaltem (1(3,7\u00b0 Wasser so weit gef\u00fcllt, dass der ganze Cylinder bedeckt war. \u2014 Jetzt wurde der st\u00e4hlerne Kolben durch Pferdekraft in Rotationen versetzt und sofort begann die Temperatur der Wassermasse, welche 21/2 Gallonen oder 18.77 Pfund betrug, zu steigen. Nach Verlauf von 1 '/2 Stunden fortgesetzten Drehens und ununterbrochener Reibung war die Temperatur der ganzen Wassermasse von 16,7\u00b0 auf 61\u00b0 gestiegen; nach einer weiteren Stunde, also nach 21/2 Stunden seit Beginn des Versuches, kam das Wasser wirklich ins Kochen! Die Ueberraschung und das Staunen der Anwesenden, Wasser ohne alles Feuer in volles Kochen gerathen zu sehen, war nicht minder gross, als Rujifobd\u2019s Freude Uber das von ihm vorausgesehene gl\u00e4nzende Gelingen seines sch\u00f6nen Versuches.\nDie ganze, w\u00e4hrend der Versuchszeit durch das Pferdegespann geleistete mechanische Arbeit war verwandt worden, um den Reibungswiderstand zwischen den sich ber\u00fchrenden Metallfl\u00e4chen zu \u00fcberwinden. Hierbei hatten sich nur 54 Gramm Metallstaub gebildet, dessen W\u00e4rmecapacit\u00e4t in keiner Weise ver\u00e4ndert war ; die Quantit\u00e4t der im Wasser und im ganzen \u00fcbrigen Apparat producirten W\u00e4rme betrug hingegen 1200 Calorien, d. h. so viel als noting ist, um 12 Kilogramm Wasser von 0\u00b0 auf 100\u00b0 zu erhitzen. Ueberzeugt, dass diese grosse, durch die Reibung producirte W\u00e4rmemenge unm\u00f6glich als das Resultat","page":253},{"file":"p0254.txt","language":"de","ocr_de":"254\tDie Pi'incipien der mechanischen Naturauffassung.\ndes Freiwerdens der \u00bblatenten\u00ab W\u00e4rme des so geringen Quantums abgeriebener Metalltbeileben, \u2014 deren W\u00e4rmeeapacit\u00e4t \u00fcberdies, wie erw\u00e4hnt, factiscli unver\u00e4ndert geblieben war, \u2014 betrachtet werden k\u00f6nne, begleitet Rumford seinen Versuch mit den folgenden bedeutenden Reflexionen Uber das eigentliche Wesen der W\u00e4rme. Er sagt w\u00f6rtlich :\n\u00bbBeim Nachdenken \u00fcber die Resultate aller dieser Versuche werden wir naturgem\u00e4ss auf die grosse Frage, welche so oft den Gegenstand der Speculationen unter den Naturforschern bildete, hingelenkt, n\u00e4mlich: Was ist W\u00e4rme? Gibt es etwas, wie ein feuriges Fluidum ? Existirt \u00fcberhaupt etwas, das man richtig als W\u00e4rme st off bezeichnen k\u00f6nnte? . . . Wir haben gesehen, dass eine ganz bedeutende W\u00e4rmemenge durch die Reibung zweier metallischen Fl\u00e4chen hervorgebracht und nach allen Richtungen iu fortdauerndem Strom ohne Unterbrechung oder Pause und ohne jegliches Zeichen von Abnahme oder Ersch\u00f6pfung abgegeben werden kann. . . . Bei unseren Schlussfolgerungen \u00fcber diesen Gegenstand d\u00fcrfen wir den sehr bedeutenden Umstand nicht vergessen, dass die Quelle der bei diesen Versuchen durch Reibung erzeugten W\u00e4rme offenbar unersch\u00f6pflich ist. . . Es ist kaum n\u00f6thig, hinzuzufugen\u00ab, bemerkt Rumford zum Schl\u00fcsse seiner gl\u00e4nzenden Deduction, \u00bbdass etwas, das von einem isolirten K\u00f6rper oder K\u00f6rpersystem endlos hervorgebracht werden kann, unm\u00f6glich eine materielle Substanz sein kann, und ich finde es schwer, wenn nicht ganz unm\u00f6glich, mir eine bestimmte Vorstellung von dem zu machen, was in diesen Versuchen erzeugt und mitgetheilt wird, wenn ich es nicht f\u00fcr eine Bewegung halten soll.\u00ab\nZur Zeit, als Rumford seiue Experimente veranstaltete und aus ihnen Schl\u00fcsse von solcher bindenden Kraft gegen die Stofflichkeit des W\u00e4rmeprincipes ableitete, waren seine Ideen \u00fcber das Wesen und die Natur der W\u00e4rme im flagrantesten Widerspruch mit den allgemein herrschenden Anschauungen : heute haben dieselben ihre feste Geltung in der Wissenschaft gewonnen als thats\u00e4chlich erwiesene Wahrheiten.\nGestatten Sie, bevor ich diesen Gegenstand weiter verfolge, dass ich Ihnen den Rum ford'sch en Cardinalversuch in einer von Tyndall angegebenen einfachen Modification vorf\u00fchre, um Sie durch die unmittelbare Anschauung zu \u00fcberzeugen, dass Wasser in der That durch einfache Reibung siedend gemacht werden kann, und zwar in k\u00fcrzester Zeit. \u2014 Sie sehen hier die kleine Kochmaschine, die ihren Hauptbestandtheilen nach aus einer Messingr\u00f6hre besteht, die zwischen einer Art Holzzange gedreht werden kann. Versetze ich durch die Drehschraube hier die R\u00f6hre in schnelle Drehung, so sehen","page":254},{"file":"p0255.txt","language":"de","ocr_de":"VIII. W\u00e4rme ist wesentlich Bewegung, \u2014 die Art derselben.\n255\nSie, wie das in ihr befindliche kalte Wasser sehr bald zum Kochen kommt \u2014 schon nach zwei und einer halben Minute.\nNicht viel sp\u00e4ter als Rumf\u00f6rd machte Davy einen anderen Versuch, dessen Beweiskraft gegen die Stofflichkeit des W\u00e4rmeprincipes von mancher Seite f\u00fcr noch schlagender und unwiderstehlicher gehalten wird, als die des Rumford\u2019sehen Versuchs. Davy nahm zwei glatte St\u00fccke Eis und liess sie durch einen besonderen Apparat, dessen Temperatur wie die der ganzen Umgebung des Eises sorgf\u00e4ltig auf derselben H\u00f6he, auf oder unter dem Gefrierpunkt von 0\u00b0 dauernd erhalten wurde, rasch und kr\u00e4ftig gegeneinander reiben. In Folge dessen entstand nichts desto weniger so viel W\u00e4rme, dass beide Eisst\u00fccke an den gegeneinander geriebenen Ber\u00fchrungsfl\u00e4chen zu schmelzen begannen und in k\u00fcrzester Zeit zerschmolzen. \u2014 Woher konnte nun unter diesen Umst\u00e4nden die W\u00e4rmemenge stammen, welche erfahrungsge-m\u00e4ss n\u00f6tliig ist, um den festen Aggregatzustand der Eismolec\u00fcle in den fl\u00fcssigen des Wassers zu verwandeln? Eine W\u00e4rmemenge, die gar so gering nicht ist, da jedes Kilogramm Eis von 0\u00b0 bekanntlich 79 W\u00e4rmeeinheiten zugef\u00fchrt erhalten und absorbiren, d. h. \u00bblatent\u00ab machen muss, wenn es sich in fl\u00fcssiges Wasser von 0\u00b0 Temperatur verwandeln soll.\nAus den Bestandtheilen des die Bewegung und gegenseitige Reibung der Eisst\u00fccke bewerkstelligenden Apparats konnte die n\u00f6thige W\u00e4rmemenge ebenso wenig stammen, als aus der die Eisst\u00fccke umgebenden Luft, da, wie gesagt, sowohl der ganze Bewegungsapparat als die Umgebung der Eisst\u00fccke durch k\u00fcnstliche Mittel andauernd auf oder unter dem Gefrierpunkt von 0\u00b0 erhalten wurden. \u2014 Sie konnte aber nat\u00fcrlich auch nicht geliefert werden durch eine Entbindung der latenten W\u00e4rmemengen, welche das Eis bis 0\u00b0 allerdings noch immer enth\u00e4lt \u2014 wie wir aus der M\u00f6glichkeit, seine Temperatur noch weiter, unter 0\u00b0 zu erniedrigen, sehen \u2014 indem dieselben kaum halb so gross sind, als jene \u00bblatenten\u00ab W\u00e4rmemengen, welche das Wasser factisch enth\u00e4lt und enthalten muss, wenn es bei 0\u00b0 seinen fl\u00fcssigen Aggregatzustand annehmen und erhalten soll !\nSo sehen Sie denn, wie der sinnreiche DAVY\u2019sche Versuch im Sinne der alten materiellen W\u00e4rmetheorie absolut unerkl\u00e4rlich bleibt und zu dem zwingenden Schl\u00fcsse berechtigt, dass die W\u00e4rme absolut kein Stoff sein kann, der dem Eise von irgendwoher zugeleitet und in demselben angeh\u00e4uft wird, weil sich, wie wir sahen, unter den k\u00fcnstlich hergestellten Bedingungen des Versuches nirgendwo die zum Schmelzen des Eises n\u00f6thige W\u00e4rmestoffmenge findet. Der Versuch berechtigt zu dem weiteren Schl\u00fcsse, dass die W\u00e4rme ein Etwas sein muss, welches","page":255},{"file":"p0256.txt","language":"de","ocr_de":"256\nDie Principien der mechanischen Naturauffassung.\nan den sich reibenden Eisfl\u00e4chen durch die Reihung und Bewegung neu und unersch\u00f6pflich entsteht, so lange die Reibung und Bewegung unterhalten wird. Dieses Etwas kann nun offenbar nur ein Zustand des Stoffes, nicht ein Stoff selbst sein, \u2014 und dieser Zustand muss in einer Bewegung der kleinsten unsichtbaren Stoff'theilchen bestehen, da das, was an den sich ber\u00fchrenden Fl\u00e4chen der Eismassen sichtbar vorgeht, nichts als Bewegung ist.\nDie moderne, mechanische oder dynamische W\u00e4rmetheorie erkl\u00e4rt also die W\u00e4rme f\u00fcr einen Zustand der Materie, d. h. f\u00fcr eine mechanische Bewegung der kleinsten unsichtbaren und unmessbaren Stofftheilchen. Und nun ist mit Einem Male Alles klar ! Man begreift sofort die Beziehung zwischen W\u00e4rme und mechanischer Arbeit. Man begreift die Neu er zeugung von W\u00e4rme durch Reibung und Stoss, also durch Aufwand mechanischer Arbeit, ebenso gut wie das V e r s c h w i n d e n, das Y e r n i c h t e t w erden der W\u00e4rme, wo auf Kosten derselben mechanische Arbeit entsteht; denn die gew\u00f6hnliche mechanische Arbeit und die W\u00e4rme sind nach der neuen Theorie in ihrem innersten Wesen gleichartige Vorg\u00e4nge, beide sind Bewegung: erst er e, Bewegung der ganzen grobsinnlichen Massen oder Molen; letztere, Bewegung der sinnlich nicht wahrnehmbaren Moleciile, Atome und Uratome der Materie. Wir haben die erlangte Geschwindigkeit bewegter Massen als eine Form der Triebkraft, als sogenannte \u00bblebendige Kraft\u00ab kennen gelernt; wir erfahren nun, dass die erlangte Geschwindigkeit oder \u00bblebendige Kraft\u00ab der atomistisehen Massentheilchen gleichfalls eine Form der Triebkraft ist, die wir \u00bbW\u00e4rme\u00ab nennen. So \u00fcberraschend dies im ersten Augenblick auch sein mag, so selbstverst\u00e4ndlich erscheint es bei reiferer Ueberlegung ; denn f\u00fcr den Verstand ist es doch offenbar nicht schwieriger, sich eine Bewegung atomistisclier Stoffelemente innerhalb der Stoffmassen vorzustellen, als die Bewegung ganzer Stoffmassen selbst! Die W\u00e4rme ist also, kurz definirt, die lebendige Kraft oder die erlangte Geschwindigkeit der bewegten atomistischen Massentheilchen.\nWie \u00fcberaus fruchtbringend und manchen scheinbaren Widerspruch l\u00f6send die soeben gewonnene Anschauung vom Wesen der W\u00e4rme sich erweist, werden Sie sofort ersehen. \u2014 Ich erinnere Sie daran, dass wir schon bei unseren ersten praktischen Versuchen zur Orientirung Uber die verschiedenen Formen der Kraft\u00e4usserung und \u00fcber die n\u00f6thigsten Grundbegriffe der Mechanik auf Beispiele gestossen sind, welche der strengen Allgemeingiltigkeit des Gesetzes von der Erhaltung der Kraft zu widersprechen schienen. Wir sahen damals","page":256},{"file":"p0257.txt","language":"de","ocr_de":"VIII. W\u00e4rme ist wesentlich Bewegung \u2014 die Art derselben.\n257\nbeim Pendel und ebenso auch beim schwingenden Metallstab, dass im Anfangspunkt der Schwingungsbahn das ganze Quantum der mitge-theilten Triebkraft in Form von Spannkraft vorhanden war, dass aber in dem Maasse der Vorrath an Spannkraft abnahm, als sich lebendige Kraft entwickelte. Im Iialbirungspunkte der Schwingungsbahn war gar keine Spannkraft mehr vorhanden, sie hatte ganz die Form von lebendiger Kraft oder von Geschwindigkeit angenommen; deshalb musste das Pendel und der Metallstab seinen Weg fortsetzen und die zweite H\u00e4lfte der Schwingungshahn durchlaufen. Dabei nahm aber in dem Maasse , als sich die Geschwindigkeit der Bewegung verz\u00f6gerte, der Vorrath an Spannkraft wieder zu, so dass das Quantum der Triebkraft am Ende der Schwingungsbahn wieder ganz in Form von Spannkraft vorhanden war. \u2014\nNach dem Gesetze von der Erhaltung der Kraft soll nun f\u00fcr jedes Quantum Spannkraft, das verschwindet, ein genau gleiches Quantum lebendiger Kraft, \u2014 und umgekehrt wenn diese verschwindet, ein genau gleiches Quantum Spannkraft entstehen, so dass die Summe dieser beiden Gr\u00f6ssen oder der gesammte Kraftvorrath, die totale Energie, sich gleichbleibt. Bei den Versuchen mit dem Pendel wie mit dem Metallstab bemerkten wir jedoch, dass dem Gesetze nicht mit voller Strenge gen\u00fcgt werde. Beim Verschwinden eines gewissen Quantums von Spannkraft entsteht kein genau \u00e4quivalentes, sondern ein etwas geringeres Quantum lebendiger Kraft, und umgekehrt, so dass auch die Summe der beiden Gr\u00f6ssen nicht constant bleibt, sondern schliesslich gleich Null wird. \u2014 Ich hatte Sie hinsichtlich der L\u00f6sung dieses Widerspruchs auf sp\u00e4ter vertr\u00f6stet, indem ich bemerkte, wir w\u00fcrden das Quantum der Kraft, das bei jeder Verwandlung von Spannkraft in lebendige Kraft und umgekehrt vernichtet zu werden scheint und das endliche Gesammtdefieit an Triebkraft verursacht, an einem anderen Ort im Baume und in anderer Erscheinungsform, aber in unver\u00e4nderter Quantit\u00e4t wiederfinden lernen. Jetzt erkennen Sie nun deutlich, dass das f\u00fcr den mechanischen Effect verloren gehende Triebkraftsquantum in Form einer genau \u00e4quivalenten W\u00e4rmemenge und an jenen Orten im Baume erhalten bleibt, wo sich die bewegten Massen an einander reiben, gegen einander stossen, oder wo sie verbogen, gepresst oder gezerrt werden. In der That, es erw\u00e4rmt sich der schwingende Stab, wo er sich biegt, das Pendel, wo es aufgeh\u00e4ngt ist, sowie die Luft, an der sieh die Massen reiben.\nJa. jeder bewegte K\u00f6rper w\u00fcrde sich in alle Ewigkeit mit seiner einmal erlangten Geschwindigkeit in derselben Pachtung fortbewegen, wenn diese Geschwindigkeit nicht durch die Beibung und durch die\nCzermak, Schriften. II.\t17","page":257},{"file":"p0258.txt","language":"de","ocr_de":"\"258\nDie Pi'incipien der mechanischen Naturauffassung.\nkleinen und grossen St\u00f6sse an den benachbarten K\u00f6rpern allm\u00e4hlich verz\u00f6gert und vernichtet w\u00fcrde, indem sie sich dabei in W\u00e4rme verwandelt, d. h. in Geschwindigkeit oder Bewegung der unmessbar kleinen Massentheilchen, die daher unmittelbar und a 1 s solche sinnlich nicht wahrnehmbar sein kann. Nur Ein \u00e9clatantes Beispiel. Wenn ein Eisenbahnzug, der sich mit einer Geschwindigkeit von f\u00fcnf deutschen Meilen in der Stunde fortbewegt, in die N\u00e4he einer Haltestelle gelangt, so sperrt man den Hahn zum Kolben, so dass demselben keine neue Triebkraft mehr zugef\u00fchrt wird. Dass der Zug nicht sofort darauf stehen bleibt, ist darin begr\u00fcndet, dass er noch Triebkraft in Form von erlangter Geschwindigkeit besitzt. Um ihn zum Stehen zu bringen, muss daher noch die Bremse angewendet werden, \u2014 nun spr\u00fchen alsbald Rauch und Funken aus dem Rade, auf welches die Bremse dr\u00fcckt, und nun erst kommt der Zug zum Stillstand. Wodurch? \u2014 Einfach dadurch, dass die ganze Geschwindigkeit, welche der Zug besitzt. vermittelst der Bremse in Geschwindigkeit der kleinsten Massentheilchen innerhalb der sich reibenden Metallstiicke, d. h. in W\u00e4rme verwandelt wird ! Auf Kosten der Bewegung der ganzen Massen ist eine \u00e4quivalente Menge Bewegung der kleinsten Massentheilchen innerhalb des Eisens des Rades und der Bremse entstanden, die durch die Bewegung des Zuges an einander geriebenen Massen haben sich erhitzt !\nDieses Beispiel mag gen\u00fcgen, um Ihnen zu zeigen, wie sich die lebendige Kraft oder die erlangte Geschwindigkeit der bewegten groben Massen fortw\u00e4hrend in W\u00e4rme verwandelt, indem sie sich auf die kleinsten Massentheilchen \u00fcbertr\u00e4gt. Aehnlich verliert die abgeschossene Kugel allm\u00e4hlich ihre lebendige Kraft, indem sie dieselbe den Massen und Massentheilchen mittheilt, welche sie auf ihrem Wege trifft.\nNach all diesen Thatsachen und bei dem neuen Lichte, in dem sie Ihnen jetzt erscheinen, muss sich Ihnen wohl schon die Ahnung davon aufdr\u00e4ngen, dass die Begr\u00fcndung und Ausbildung der mechanischen W\u00e4rmetheorie den grossartigsten Fortschritt der Naturwissenschaft in der Richtung nach jenem Ziele bezeichnet -alles Geschehen, alle Ver\u00e4nderungen in der Natur auf BewegungsVorg\u00e4nge, alle Naturkr\u00e4fte auf die einfachen Anziehungs- und Abstossungskr\u00e4fte der Uratome und ihrer Complexe zur\u00fcckzuf\u00fchren \u2014 oder mit anderen Worten, die ganze Naturwissenschaft in analytische Mechanik zu verwandeln. Denn durch die Einsicht in das eigentliche Wesen der W\u00e4rme und durch die Kenntniss des mechanischen Aequivalents der W\u00e4rme","page":258},{"file":"p0259.txt","language":"de","ocr_de":"VIII. W\u00e4rme ist wesentlich Bewegung \u2014 die Art derselben.\n259\nist uns nun auch die mechanische Behandlung und Auffassung aller \u00fcbrigen Naturkr\u00e4fte erm\u00f6glicht.\nDer Begriff und das Maass der mechanischen Arbeit ist n\u00e4mlich, wie wir sehen werden, erfahrungsgem\u00e4ss auf alle Naturprocesse und auf alle arbeitsf\u00e4higen Naturkr\u00e4fte verwendbar \u2014 und immer deutlicher wird das Gesetz von der Erhaltung der Kraft in unver\u00e4nderter Quantit\u00e4t, bei fortw\u00e4hrendem Wechsel der Erscheinungsform und des Ortes im Raume, uns entgegentreten. \u2014\nWelcher Art ist nun aber die Bewegung der Stofftheilehen, werden Hie sicher fragen, die sich uns als W\u00e4rme kund gibt ? \u2014 Um Urnen hierauf zu antworten, muss ich an die Vorstellungen von der atomistischen Constitution der Materie ankn\u00fcpfen, deren Auseinandersetzung ich eine der fr\u00fcheren Stunden gewidmet habe.\nSie erinnern sich, dass nach den erfahrungsgem\u00e4ss berechtigten Lehren der Atomistik die groben Massen oder Molen, welche wir sinnlich wahrnehmen, aus Aggregaten sinnlich nicht mehr wahrnehmbarer, durch unmessbar kleine Zwischenr\u00e4ume von einander getrennter Theil-chen oder Molecule bestehen, welche selbst wieder aus noch kleineren, ebenfalls durch Zwischenr\u00e4ume getrennten, chemisch gleichartigen oder ungleichartigen Atomen zusammengesetzt sind, und dass schliesslich auch die chemischen Atome aus einer bestimmten Anzahl und Gruppirung von unendlich kleinen discreten Uratomen hervorgehen, welche von zweierlei Art sind : die sogenannten K\u00f6rperatome und die sogenannten Aetheratome, welche letzteren in die Zwischenr\u00e4ume zwischen den K\u00f6rper-Uratomen sowohl als in die Zwischenr\u00e4ume zwischen den chemischen Atomen, und endlich auch in die Zwischenr\u00e4ume, welche die Molecule von einander trennen, eingelagert sind, und durch ihre Abstossungskraft ein Zusammenfallen und Sich-Berlihreu der gegenseitig sich anziehenden K\u00f6rperatome und Atomcomplexe verhindern. Wir gewinnen in solcher Weise die Vorstellung eines Aetliernte eres, welches den ganzen Weltraum nicht nur zwischen den Weltk\u00f6rpern und den irdischen ponderablen Massen oder Molenaggregaten erf\u00fcllt, sondern die letzteren auch durch dringt, indem cs in und zwischen die Molec\u00fcle, ja selbst zwischen und in die Atome eindringt. Der inter-und intramoleculare Aether bildet so ein zusammenh\u00e4ngendes Ganzes, das indess innerhalb der verschiedenen K\u00f6rper verschiedene Dichtigkeit und Spannung besitzt, und das Medium wie den Schau- und Tummelplatz f\u00fcr die verschiedensten Bewegungsvorg\u00e4nge darbietet. Jede St\u00f6rung des Gleichgewichtszustandes, welche irgendwo im Aether-meere entsteht, wird, nach den angef\u00fchrten Pr\u00e4missen, sich fort-\n17*","page":259},{"file":"p0260.txt","language":"de","ocr_de":"260\nDie Principien der mechanischen Naturauffassung.\npflanzen m\u00fcssen ; denn jedes bewegte Aetheratom muss seine Bewegung nothwendig den Nachbaratomen mittheilen. Jede Gleichgewichtsst\u00f6rung wird demnach auch in und zwischen die Molecule und zuletzt auch zwischen und in die chemischen Atome gelangen, und es ist klar, dass in Folge dessen schliesslich auch die K\u00f6rperatome und deren w\u00e4gbare Complexe, die chemischen Atome und die Molecule, in bestimmte Bewegungen gerathen m\u00fcssen. Ebenso wird selbstverst\u00e4ndlich auch umgekehrt jede St\u00f6rung und Ver\u00e4nderung der r\u00e4umlichen Stellung und Anordnung der K\u00f6rperatome und ihrer Complexe nothwendig analoge Bewegungen im Aethermeere hervorrufen.\nDie Bewegungen der kleinsten Theilchen eines K\u00f6rpers, seiner Molee\u00fcle, seiner chemischen Atome, seiner Ur- oder K\u00f6rper- und Aetheratome sind es nun, welche die W\u00e4rme eines K\u00f6rpers ausmachen. Was aber die Art der Bewegungen betrifft, welche diese minimalen Theilchen eines erw\u00e4rmten K\u00f6rpers ausf\u00fchren, so unterscheiden die Physiker eine zweifache: erstlich, f\u00fchrt jedes K\u00f6rper- und jedes Aetheratom innerhalb des Ortes im Baume, wo es sich eben Befindet, ungemein rasche, zitternde Bewegungen aus ; zweitens aber sind auch die kleinen einheitlichen Gruppen, die aus der Zusammensetzung der Uratome hervorgehen, die chemischen Atome und die ganzen Molee\u00fcle, in fortw\u00e4hrender, verschiedenartiger Bewegung, \u2014 die chemischen Atome und die Molee\u00fcle rotiren n\u00e4mlich als kleine Ganze um ihre Mittelpunkte und schiessen in geradlinigen oder kreisf\u00f6rmigen Bahnen umher. Man hat sich demnach die chemischen Atome und die Atoin-gruppen oder Molee\u00fcle etwa wie kleine, aus zitternden Theilchen Ur-atomen'i bestehende Weltk\u00f6rper vorzustellen, welche um ihre Mittelpunkte rotiren und sich zugleich in geradlinigen oder kreisf\u00f6rmigen Bahnen, wie die Erde um die Sonne, fortschreitend bewegen, wodurch ihre Mittelpunkte selbst neue Stellungen im Baume gegen einander erhalten. \u2014 Und die Summe dieser in jedem Molec\u00fcl verschiedenen, ganz unregelm\u00e4ssigen und ungeordneten Bewegungen oder lebendigen Kraftquantit\u00e4ten der bewegten Massentlieilchen ist nichts Anderes als die jedesmalige im K\u00f6rper enthaltene W\u00e4rmemenge.\nDiese Art der Anschauung gibt uns eine interessante Betrachtung an die Hand. Man bezeichnet n\u00e4mlich den Gefrierpunkt des Wassers mit 0\u00b0, und noch niedrigere Temperaturgrade mit \u2014 1 \u00b0, \u20142\u00b0 u. s. w., was den Irrthum veranlassen k\u00f6nnte, als ob das gefrierende Wasser oder die unter Null abgek\u00fchlten K\u00f6rper gar keine W\u00e4rme mehr be-s\u00e4ssen, und als ob es ein besonderes, der W\u00e4rme entgegengesetztes K\u00e4lteagens g\u00e4be. Gegen solche Irrth\u00fcmer und missverst\u00e4ndliche Auffassungen sind wir aber durch unsere Vorstellung von der media-","page":260},{"file":"p0261.txt","language":"de","ocr_de":"VIII. W\u00e4rme ist wesentlich Bewegung \u2014 die Art derselben.\n261\nnischen Natur der W\u00e4rme gesichert. Das Sinken der Temperatur bedeutet in Wirklichkeit gar nichts Anderes, als eine Verminderung der Heftigkeit und Gr\u00f6sse jener Bewegungen, welche wir als das eigentliche Wesen der W\u00e4rme erkannt haben. Erst wenn diese Bewegungen des K\u00f6rpers v\u00f6llig vernichtet und die Atome des K\u00f6rpers v\u00f6llig zur Ruhe gebracht w\u00e4ren, erst dann w\u00e4re alle W\u00e4rme aus dem K\u00f6rper verschwunden, erst dann h\u00e4tte er den \u00bbabsoluten 0-Punkt\u00ab der Temperatur erreicht. Dieser Zustand ist uns aber noch hei keinem K\u00f6rper bekannt geworden. Es gibt \u2014 dem Zusammenh\u00e4nge des Aetliermeeres zufolge \u2014 keinen absoluten Ruhezustand der kleinsten unsichtbaren Massenelemente der Materie. Wir haben uns im Gegentheile vorzustellen , dass die Atome und Moleciile aller uns bekannten K\u00f6rper, allerdings in mehr oder weniger heftiger und ausgiebiger, aber stets doch in W\u00e4rmebewegung begriffen sind und W\u00e4rmespannkraft (oder latente specifische W\u00e4rme) besitzen.\nEs wird diese Anschauung von Bewegungen, die allenthalben im W eltr\u00e4ume ohne jede Unterbrechung stattfinden, Ihnen auf den ersten Blick \u00fcberraschend, ja sonderbar erscheinen : f\u00fchrt doch die unmittelbare sinnliche Wahrnehmung uns zu einem ganz anderen Ergehniss. Allein der Widerspruch ist nur ein scheinbarer. Wir d\u00fcrfen n\u00e4mlich nicht vergessen, dass die bewegten Stofftheilchen sowohl als auch die von ihnen ausgehenden Bewegungen und die von ihnen durchlaufenen Bahnen unmessbar klein sind und deshalb auch in ihrem Gesammt-effecte oft blos mittelbar \u2014 indem die K\u00f6rpermassen durch Erw\u00e4rmung und Abk\u00fchlung in ganz bestimmter Weise ihren Umfang oder ihr Volumen. sowie ihren Aggregatzustand erfahrungsgem\u00e4ss \u00e4ndern. \u2014 nicht aber unmittelbar wahrnehmbar sind. So haben wir z. B. den festen Aggregatzustand der K\u00f6rper, der dem Principe allgemeiner Bewegung am entschiedensten zu widersprechen scheint, nunmehr dahin zu interpretiren, dass in ihm jedes Molectil eine ganz bestimmte stabile Gleichgewichtslage einnimmt, die es nicht auf die Dauer zu verlassen vermag, dass es aber um dieselbe herum kleine schwingende Bewegungen ausf\u00fchren kann, bei denen es sich allerdings nach allen Seiten nur wenig aus der Gleichgewichtslage entfernt ; ebenso sind die Rotationsbewegungen, die es um seinen Mittelpunkt ausf\u00fchren kann, nur sehr beschr\u00e4nkt. da das bestimmte, feste Gef\u00fcge, namentlich der Krystalle. darauf beruht, dass die Moleciile in ganz bestimmten Richtungen in verschiedener St\u00e4rke anziehend auf einander wirken und aus diesem Grunde eine ganz bestimmte, feste Orientirung und Stellung im Raume und gegen einander zu erhalten streben. Aber, so gering","page":261},{"file":"p0262.txt","language":"de","ocr_de":"262\nDie Principien der mechanischen Naturauffassung,\ndiese Bewegungen auch sein m\u00f6gen, sie sind doch jedenfalls vorhanden, sie finden thats\u00e4chlich statt. \u2014\nEs haben uns diese Betrachtungen \u00fcber die Allgemeinheit der Bewegungen der minimalen Theilchen von unserem eigentlichen Thema, das die Art der Bewegungen in den erw\u00e4rmten K\u00f6rpern zum Gegenst\u00e4nde hat, etwas abgef\u00fchrt. Ich kehre nun zu demselben zur\u00fcck, um Ihnen in wenigen Z\u00fcgen die wichtigsten Momente der hier\u00fcber unter den Physikern herrschenden Anschauung vorzuf\u00fchren.\nDie einem K\u00f6rper zugef\u00fchrte bestimmte W\u00e4rmemenge oder Kraftquantit\u00e4t spaltet sich in zwei Theile, der eine Theil erh\u00f6ht die Temperatur des K\u00f6rpers und ist vermittelst des Thermometers wahrnehmbar: derselbe bewirkt jene Art der zitternden, unregelm\u00e4ssigen Bewegung der kleinsten unmessbaren Stofftheilchen innerhalb des bestimmten Ortes im Baume, der ihnen durch ihre Stellung in dem ganzen Atomencomplex angewiesen ist. Diese Art der Bewegung nennen wir W\u00e4rme im engeren Sinne des Wortes. \u2014 Der andere Theil der dem K\u00f6rper zugef\u00fchrten W\u00e4rmemenge oder Kraftquantit\u00e4t wird hingegen aufgewendet, jene Art der Bewegung zu bewirken, durch welche die ganzen chemischen Atome und Molec\u00fcle oder Atomgruppen neue Stellungen im Baume erhalten. Dieser Theil geht f\u00fcr die Temperaturerh\u00f6hung verloren, er leistet dagegen grob mechanische Arbeit innerhalb des erw\u00e4rmten K\u00f6rpers, weshalb man diese Leistung innere Arbeit der W\u00e4rme nennt.\nDiese innere Arbeit besteht darin, dass die Molec\u00fcle, entgegen der zwischen ihnen herrschenden gegenseitigen Anziehungskraft, der Co-h\u00e4sion oder Affinit\u00e4t \u2014 ganz analog der mechanischen Arbeit, welche wir leisten, wenn wir ein zu Boden gefallenes Gewicht emporheben. \u2014 aus einander gerissen werden : und genau so wie das zum Heben des Gewichtes aufgewendete Kraftquantum in Form von Spannkraft des gehobenen Gewichtes erhalten bleibt, ebenso bleibt der Theil der W\u00e4rme, welcher zur Leistung dieser inneren Arbeit des Auseinanderdr\u00e4ngens der Molec\u00fcle aufgebraucht wird und als W\u00e4rme, d. h. f\u00fcr das Thermometer, verschwindet, in Form von Spannkraft der aus ihrer gegenseitigen Stellung herausgebrachten Molec\u00fcle erhalten. Denn, wenn der erw\u00e4rmte K\u00f6rper sich wieder abk\u00fchlt, d. h. wenn die geschilderten Bewegungen allm\u00e4hlich an Geschwindigkeit verlieren, so fallen die Molec\u00fcle in ihre fr\u00fcheren Stellungen zur\u00fcck, und es wird dabei gerade wieder so viel W\u00e4rme frei, als vorher durch die geleistete innere Arbeit verschwunden ist.\nDer Vergleich zwischen den beiden Vorg\u00e4ngen, der Hebung des Gewichtes und der inneren Arbeit, l\u00e4sst sich aber nach Tyxuali. noch","page":262},{"file":"p0263.txt","language":"de","ocr_de":"VIII. Wiirme ist wesentlich Bewegung \u2014 die Art derselben. 263\nbenutzen, um eine sehr anschauliche Vorstellung von zweierlei Effecten zu gehen, welche heim Erw\u00e4rmen eines festen K\u00f6rpers, z. B. eines St\u00fcckes Blei, erzielt werden. \u2014 \u00bbAngenommen\u00ab, sagt er, \u00bbwir h\u00e4tten eine bestimmte Quantit\u00e4t von Kraft auf die Hebung unseres Gewichtes zu verwenden und wir theilten diese Kraft in zwei Theile. Den einen Theil der Kraft verwenden wir zur wirklichen Hebung, den anderen aber dazu, um das Gewicht w\u00e4hrend seines Aufsteigens wie ein Pendel in hin- und hergehende Schwingungen, oder in Rotationen, oder in andere immer heftigere Bewegungen zu versetzen. Nun, wenn wir dies tlmn, so geschieht etwas ganz Analoges, wie wenn W\u00e4rme dem Blei mitgetheilt wird. Die Atome und Molecule des Bleies werden aus einander gedr\u00e4ngt ; allein w\u00e4hrend ihres Zur\u00fcckweichens vibriren sie mit allm\u00e4hlich zunehmender Heftigkeit. Die mitgetlieilte W\u00e4rme scheidet sich also in eine Quantit\u00e4t aufgeh\u00e4ufter Spannkr\u00e4fte und in eine Quantit\u00e4t lebendiger Kraft, welche man als eine Art atomischer Musik anselien kann, und der musikalische Theil vermag allein auf unsere Thermometer einzuwirken und unsere Nerven zu erregen.\u00ab\nWas man fr\u00fcher \u00bblatent\u00ab-werden der W\u00e4rme nannte, erkennen wir jetzt als die Umwandlung der lebendigen Kraft der W\u00e4rmebewegung in Spannkraft.","page":263}],"identifier":"lit16323","issued":"1879","language":"de","pages":"251-263","startpages":"251","title":"Die Principien der mechanischen Naturauffassung. Einleitung zur heutigen Physiologie, ein Cyclus von zehn Vorlesungen: VIII. W\u00e4rme ist wesentlich Bewegung, - die Art derselben","type":"Book Section","volume":"2"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T16:06:34.883539+00:00"}