II. Ueber die Fähigkeit des Wassers, sich zusammendrüken zu lassen. Von Jak. Perkins, Esq. Aus den Transactions of the roy. Society of London. Im Repertory of Arts, Manufactures et Agriculture. II. Series. N. CCXXVII. April 1821. S. 280. Mit Abbildungen auf Tab. I.Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB. Perkins über die Fähigkeit des Wassers, sich zusammendrüken zu lassen. Da ich seit mehreren Jahren glaubte, daß Wasser eine elastische Fluͤssigkeit waͤre, so leitete mich dieser Glauben zu einigen Versuchen uͤber diesen Gegenstand. Ich verfertigte mir in dieser Hinsicht ein Instrument, welches ich PiezometerEs sollte Piesimeter (Drukmesser) heißen. Anmerk. d. Uebers. nenne, und welches auf der Tafel Fig. 8.Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB. dargestellt ist. Der Cylinder A hatte drey Zoll im Durchmesser, und war achtzehn Zoll lang. Das eine Ende B wurde mittels einer Platte wasserdicht gemacht, welche fest angeloͤthet wurde. An dem anderen Ende C wurde eine Kappe aufgesezt, die man nach Belieben an und abschrauben konnte, und die gleichfalls wasserdicht ist. Die Stange oder der Taucher D, fuͤnf sechszehntel Zoll im Durchmesser haltend, wurde durch eine luft- und wasserdichte Sperrbuͤchse E durchgelassen. An der Stange, unmittelbar uͤber der Sperrbuͤchse, ist ein biegsamer Ring a befestigt. Eine Canone, Fig. 9Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB., von hinlaͤnglicher Groͤße um das Piesimeter aufzunehmen, wurde senkrecht in die Erde gestellt, so daß die Muͤndung ungefaͤhr 18 Zoll uͤber dem Grunde hervorstand, und das Zuͤndloch luftdicht verstopfte. An die Muͤndung wurde eine starke Kappe A fest geschraubt, und in dem Mittelpunkte dieser Kappe eine Drukpumpe B luftdicht eingeschraubt, deren Staͤmpel fuͤnf achtel Zoll im Durchmesser hielt. In der Kappe befand sich eine Oeffnung C zur Aufnahme einer Klappe, durch welche der Grad des Drukes bestimmt werden sollte. Ein Pfund Druk auf diese Klappe war gleich einer Atmosphaͤre. Das Piesimeter wurde in die Canone eingesezt, und so lang Wasser in dieselbe eingedrukt, bis die Kappe Spuren vom Durchsintern der Fluͤssigkeit zeigte, wo dann die Klappe einen Druk von hundert Atmosphaͤren auswies. Dann wurde das Piesimeter herausgenommen, und der biegsame Ring zeigte sich acht Zoll uͤber der Stange, zum deutlichen Beweise, daß die Stange bis zu dieser Tiefe in den Cylinder eingetaucht wurde, wodurch wieder eine Zusammendruͤkung von ungefaͤhr einem Hundertel angedeutet wurde. Wir haben durch wiederholte Versuche gesehen, daß, um diesen Grad von Zusammendruͤkung hervorzubringen, drei Hundertel in die Canone eingepumpt werden mußten. Und diese Thatsache beweiset, daß entweder die Kanone sich ausdehnt; oder daß das Wasser in die Zwischenraͤume des gegossenen Eisens eindringt: vielleicht kann beides zugleich diese Wirkung hervorbringenVielleicht auch Compression der im Wasser enthaltenen Luft. Anmerk. d. Uebers.. Dieser Versuch wurde in Amerika im Jahr 1819 angestellt, und ehe ich Zeit hatte, meinen Apparat zu verstaͤrken, um fernere Versuche anzustellen, mußte ich mich nach England einschiffen. Auf meiner Ueberfahrt hatte ich indessen haͤufig Gelegenheit, meine gemachten Versuche zu wiederholen, und mittelst eines natuͤrlichen Drukes neue zu machen. Diese Versuche bestanden darin, daß das Piesimeter mittelst eines 50 Pfund schweren, und daran befestigten Stuͤkes Bley in den Ocean fuͤnf hundert Faden (FathomsEin Fathom ist 2 Yard, oder 6 englische Fuß. Anmerk. d. Uebers.) tief versenkt wurde; eine Tiefe, die dem Druke von ungefaͤhr 100 Atmosphaͤren gleich ist. Beim Aufziehen zeigte der Ring sich 8 Zoll uͤber der Stange, und zeigte, wie in dem vorigen Versuche, eine Zusammendrukung von einem Hundertel. Dieser Versuch ward mehrere male mit demselben Erfolge wiederholt. Der folgende Versuch bestand darin, daß man eine starke leere Porterflasche hundert und fuͤnfzig Faden tief untertauchte, nachdem man sie vorlaͤufig luftdicht zustopfte und siegelte, und zwar auf folgende Weise. Sechs Lagen von Baumwollenzeug, der vorlaͤufig mit einer Mischung von Siegellak und Theer gesaͤttigt wurde, wurden auf dem Pfropfe mittelst eines starken um dieselben herumgewundenen Fadens unmittelbar unter dem Rande am Halse der Flasche festgebunden. Nachdem die Flasche einige Minuten lang in dieser Tiefe gelassen wurde, wurde sie aufgezogen. Man fand kein Wasser in dieselbe eingedrungen, noch irgend eine bedeutende Veraͤnderung an der Muͤndung derselben. Dieselbe Flasche wurde wieder untergesenkt, aber in eine groͤßere Tiefe von zweihundert und zwanzig Faden: als man sie heraufzog, war ungefaͤhr ein viertel Pinte Wasser in derselben, ohne daß man die mindeste sichtbare Veraͤnderung am Siegel wahrnehmen konnte. Dieselbe Flasche ward zum dritten male in eine noch groͤßere Tiefe von dreihundert Faden untergetaucht, und als man sie heraufzog, fand man nur noch einen kleinen Theil des Halses derselben an der Leine: allerdings eine interessante Erscheinung. Die Flasche ward nicht durch aͤußere Gewalt zerdruͤkt, sondern offenbar durch die Ausdehnung des verdichteten Seewassers (? Uebers.), welches seinen Weg durch das Siegel gefunden hat. Bei genauerer Untersuchung zeigte sich's, daß der Pfropf um die Haͤlfte seiner Laͤnge zusammengedruͤkt war, und beinahe ein achtel Zoll maͤchtige Einbiegungen darboth, und daß die Deke, aus sechs Lagen Tuches und Kittes bestehend, an einer Seite aufgerissen waren, ehe die Flasche barst. Diese auf den Pfropf hervorgebrachte Wirkung kann, wie wir glauben, nur auf eine Weise erklaͤrt werden, naͤmlich daß das Wasser, in sehr kleine Theilchen zertheilt, von dem Druke des die Flasche umgebenden Wassers durch den Pfropf und durch die Deken durchgedruͤckt wurde, und so die Flasche gefuͤllt haben mußte; daß das in dieselbe hineingedruͤkte und in einem hoͤhen Grade verdichtete Wasser sich ausdehnte, so wie der aͤußere Druk, waͤhrend man die Flasche an die Oberflaͤche zog, vermindert wurde, und zwar so sich ausdehnte, daß es nicht bloß den Pfropf in den Hals zuruͤkdruͤkte, und denselben, in Folge des Widerstandes der Deken, um die Haͤlfte zusammendruͤkte, sondern auch den Hals der Flasche von der Deke sprengte. Vierter Versuch. Eine leere Porterflasche, die staͤrkste die man finden konnte, wurde auf folgende Weise zugepfropft. Ein Kork mit einem starken Kopfe wurde fest in den Hals eingetrieben. Dieser Kork wurde mit sechs Lagen feiner Leinwand, welche mit Theer und Wachs gesaͤttigt wurde, bedekt; dann wurde noch eine Deke von Leder aufgelegt, und dieser ganze Verband um den Hals der Flasche fest gebunden. Diese so verbundene Flasche wurde zweihundert und siebzig Faden tief untergetaucht. Nachdem sie heraufgezogen worden war, fand man sie vollkommen wohl erhalten, und das Siegel unveraͤndert; sie war aber, bis auf ein Zoll vom Pfropfe, mit Wasser gefuͤllt. Die Verschliessung wurde abgenommen, Lage fuͤr Lage; es zeigte sich aber keine Spur von Feuchtigkeit. Waͤre die Flasche lang genug unten geblieben, um vollkommen sich zu fuͤllen, so wuͤrde sie ohne Zweifel durch die Ausdehnung des Wassers beim Aufziehen an die Oberflaͤche eben so, wie bei dem vorhergehenden Versuche geborsten seyn. Es verdient bemerkt zu werden, daß, als das in der Flasche enthaltene Wasser in ein Glas gegossen wurde, dasselbe wie ein Mineralwasser perlteEin deutlicher Beweis der Compression der in demselben enthaltenen Luft. Anmerk. d. Uebers.. Fuͤnfter Versuch. Bei diesem Versuche wurden zwei starke Flaschen fuͤnf hundert Faden tief versenkt. Eine derselben wurde mit einem eingeriebenen glaͤsernen Pfropfe versehen, gut verpicht, und dann in einen starken Sak gestekt. Beim Aufziehen fand es sich, daß die Flasche in viele tausend Stuͤke geborsten war. Die andere Flasche ward sehr dicht verpfropft, da sie aber nicht lange genug unten blieb, kam sie ganz herauf, und bis auf anderthalb Zoll vom Pfropfe gefuͤllt. Der Kork ward hineingetrieben, und blieb so; die Verpechung aber war unveraͤndert, ausser an der Oberflaͤche, wo sie etwas concav geworden ist. Da ich mich nun uͤberzeugte, daß das Piesimeter, wie ich es Anfangs eingerichtet hatte, nicht allen Druk anzuzeigen vermochte, entschloß ich mich einen anderen zu bauen. Ich wollte die Reibung vermeiden, welche durch das Zusammenfallen des Leders an der Stange bei einem so großen Druke entstehen mußte. Fig. 3.Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB. zeigt eine andere Vorrichtung dieses Piesimeters, die ich seit ich in England bin, gemacht habe. Sie bewies mir, daß mein Verdacht gegruͤndet war, indem, bei einem und demselben Druke, sie mir beinahe die doppelte Zusammendruͤkung des vorigen auswies. Dieses Instrument ist auf folgende Weise gebaut. Fig. 10.Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB. zeigt den Durchschnitt, und Fig. 11.Tafel 1 fehlt im Druckexemplar der SLUB. die aͤußere Ansicht desselben. Es ist nur eine kleine Roͤhre A, welche wasserdicht, und am Ende B verschlossen ist. An dem oberen Ende C tritt das Wasser durch eine kleine Offnung E ein, welche durch eine hoͤchst empfindliche nach innen sich oͤffnende Klappe geschlossen wird. Die Roͤhre ist bei D etwas eingedruͤkt, damit sie der Ausdehnung des Wassers etwas nachgeben kann, wenn sie aus der Presse kommt. Mit diesem Instrumente wurde in Gegenwart mehrerer wissenschaftlich gebildeten Herren in Hrn. Kerr's Manufaktur ein Versuch angestellt. Nachdem das Piesimeter vollkommen mit Wasser (dessen Gewicht sehr genau bekannt war) gefuͤllt war, kam es in die hydraulische Presse, und erlitt einen Druk von beinahe dreihundert und sechs und zwanzig Atmosphaͤren. Nachdem es herausgenommen und gewogen wurde, zeigte sich eine Zunahme an Wasser von drei und einem halben per Cent. Dieses Wasser wurde vorlaͤufig gesotten, zu einer Temperatur von 48° (Fahrenh. Uebers.) abgekuͤhlt, und waͤhrend des Versuches in dieser Temperatur erhalten. Mit aller mir moͤglichen Eile werde ich eine Maschine verfertigen, in welcher der Verlust an Druk, welcher durch die Zerstoͤrung der Bestandtheile derselben entsteht, vermieden werden soll. Diese Maschine aus metallnen Stiefeln und biegsamen metallenen Staͤmpeln bestehend, wird einen weit groͤßeren Druk hervorbringen, als die hydraulische Presse, deren Kraft durch die jezt bei derselben gebrauchten thierischen Materie zu sehr beschraͤnkt ist. Wahrscheinlich laͤßt sich ein Druk von zwey bis drei tausend Atmosphaͤren hervorbringen, ehe der metallne Staͤmpel zerstoͤrt wird. Es laͤßt sich erwarten, daß diese Maschine genau genug seyn wird, um das wahre Verhaͤltniß der Grade, in welchen das Wasser sich zusammendruͤken laͤßt, mit mehr Genauigkeit anzugeben, als bisher geschehen konnte; die Resultate fernerer Versuche weichen der Gegenstand einer kuͤnftigen Mittheilung seyn.