Titel: | Ueber die Wärmeleitungsfähigkeit der Metalle und ihrer Legirungen; von Prof. F. Crace Calvert und Richard Johnson. |
Fundstelle: | Band 152, Jahrgang 1859, Nr. XXIX., S. 126 |
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XXIX.
Ueber die Wärmeleitungsfähigkeit der Metalle und
ihrer Legirungen; von Prof. F.
Crace Calvert und Richard Johnson.
Aus den Comptes rendus, Decbr. 1858, Nr.
26.
Calvert, über die Wärmeleitungsfähigkeit der Metalle und ihrer
Legirungen.
Unser Zweck war, die Leitungsfähigkeit der Metalle, Legirungen und Amalgame genau zu
bestimmen. Die hierzu von Hrn. Despretz befolgte Methode,
welche die Anwendung von Quecksilber erfordert, konnten wir schon deßwegen nicht in
allen Fällen benutzen; überdieß erheischt sie beträchtliche Quantitäten vollkommen
reiner Metalle, eine schwer zu erfüllende Bedingung. Unsere Verfahrungsarten
gestatteten uns hingegen mit prismatischen Stäbchen von nur 1 Centimeter Breite und
6 Centimeter Länge zu operiren.
Die Legirungen bereiteten wir zu unseren Versuchen durch Zusammenschmelzen vollkommen
reiner Metalle in stöchiometrischen Verhältnissen; ohne diese beiden Bedingungen
können die Versuche kein entscheidendes Resultat geben.
Auf die Leitungsfähigkeit der Metalle haben nach unseren Versuchen Einfluß:
1) der Molecularzustand. Die Leitungsfähigkeit ist größer bei den gewalzten als bei
den gegossenen Metallen; so haben wir gefunden daß, die Leitungsfähigkeit des
Silbers = 1000 angenommen, diejenige des gewalzten Kupfers 845 und diejenige des
gegossenen Kupfers 811 ist;
2) die Krystallisation. So hat eine vertical gegossene Zinkstange vier
Krystallisationsachsen und ihre Leitungsfähigkeit ist 628, diejenige des Silbers = 1000 angenommen,
während eine horizontal gegossene Zinkstange bloß eine Krystallisationsachse hat und
eine Leitungsfähigkeit von 608;
3) kleine Mengen fremdartiger Substanzen. Ein Zusatz von 1 Gewichtstheil Silber
(unter den Metallen der beste Leiter) zu 99 Theilen Gold bringt das Leitungsvermögen
des letztern von 981 auf 840 herab. Der Zusatz eines nicht metallischen Körpers, wie
Kohlenstoff, Arsenik, veranlaßt analoge Resultate, wie folgende Tabelle zeigt.
Das
Leitungsvermögen des Silbers
= 1000 angenommen,
ist dasjenige des
Stabeisens
436
Stahls
397
Roheisens
339
Geschmolzenen
Kupfers
811
Desselben mit Zusatz
von
0,25 Proc. Arsenik
771
0,50
„
„
669
1 „
„
570
Die Legirungen lassen sich nach unseren Versuchen in drei
Classen eintheilen.
Die in die erste Classe gehörenden leiten die Wärme im
Verhältniß der relativen Aequivalente der Metalle woraus sie bestehen;
Beispiele:
Zinn und Blei.
Textabbildung Bd. 152, S. 126
Stöchiometrische Formel der
Legirung und Zusammensetzung derselben in 100 Theilen; Wärmeleitungsvermögen;
beobachtetes; berechnetes; Wärmeleitungsvermögen, das Silber = 1000
angenommen
In die zweite Classe gehören diejenigen Legirungen, welche
von dem gut leitenden Metall eine größere Anzahl von Aequivalenten enthalten, als
von dem weniger leitenden, wie die Legirungen 1 Cu und 2 Sn; 1 Cu und 3 Sn; 1 Cu und
4 Sn. Bei diesen Legirungen zeigt sich das merkwürdige Gesetz, daß sie die Wärme so
leiten, als wenn sie keine Spur von dem bessern Leiter enthielten, denn sie ergeben
das nämliche Leitungsvermögen wie wenn das prismatische Stäbchen bloß aus dem die
Wärme am wenigsten leitenden Metall besteht.
Zinn und Kupfer.
Textabbildung Bd. 152, S. 127
Stöchiometrische Formel der
Legirung u. Zusammensetzung derselben in 100 Theilen; Wärmeleitungsvermögen;
beobachtetes; mittleres; berechnetes; Wärmeleitungsvermögen, das Silber = 1000
angenommen
Wie man sieht, hat bei diesen Legirungen das Kupfer, obgleich sie von demselben 11,86
bis 34,98 Procent enthalten, gar keinen Einfluß auf die Leitungsfähigkeit, denn sie
geben sämmtlich dieselben Resultate wie wenn das prismatische Stäbchen gänzlich aus
Zinn bestünde.
Die Legirungen der dritten Classe bestehen aus denselben
Metallen wie diejenigen der zweiten Classe, enthalten aber von dem gut leitenden
Metall eine größere Anzahl von Aequivalenten als von dem schlechter leitenden
Metall. Die Leitungsfähigkeit einer solchen Legirung nimmt stufenweise zu bis zu dem
Leitungsgrad des guten Leiters.
Leitungsvermögen der Metalle.
Textabbildung Bd. 152, S. 128
Angewandte Metalle; Temperatur der
50 Kub. Centim. Wasser am Anfang des Versuchs; Temperatur der 50 Kub. Centim.
Wasser nach 15 Minut; Beobachtete Leitungsfähigkeit; Mittlere Leitungsfähigkeit;
Leitungsfähigkeit der Metalle, das Silbe = 1000 angenommen; Feinsilber;
Feingold; Gold von 991/1000 Gehalt; Kupfer, gewalzt; Kupfer, gegossen;
Queksilber; Aluminium; Zink, gewalzt; Zink, vertical gegossen; Zink, horizontal
gegossen; Cadmium; Stabeisen; Zinn; Stahl; Platin; Natrium; Roheisen; Blei;
Antimon, horizont. gegossen; Antimon, vertical gegossen; Wismuth