Titel: | Ueber die Dichtigkeit des gesättigten Dampfes, und über das Ausdehnungsgesetz für überhitzten Dampf; von William Fairbairn. |
Fundstelle: | Band 157, Jahrgang 1860, Nr. XCIX., S. 406 |
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XCIX.
Ueber die Dichtigkeit des gesättigten Dampfes,
und über das Ausdehnungsgesetz für überhitzten Dampf; von William Fairbairn.
Vorgetragen in der British Association for the
Advancement of Science, 1860. – Aus dem Civil
Engineer and Architect's Journal, August 1860, S.
230.
Fairbairn, über die Dichtigkeit des gesättigten Dampfes, und über
das Ausdehnungsgesetz für überhitzten Dampf.
Bei der letzten Versammlung der British Association
beschrieb ich eine neue Methode zur Ermittelung der specifischen Schwere der Dämpfe,
welche ich in Verbindung mit meinem Freunde Tate
anwandte, um die Dichtigkeit des Dampfes bei allen Temperaturen zu bestimmen
(polytechn. Journal Bd. CLV S. 1). Diese
Methode hat sich nach meiner Ueberzeugung als verläßlich erwiesen, und wir haben nun
experimentelle Bestimmungen der Dichtigkeit des Dampfes; diese bestätigen vollkommen
die Annahme von Thomson und Rankine, daß der Wasserdampf nicht genau dem Gesetze für die Gase folgt.
Wir fanden die Dichtigkeit des gesättigten Dampfes immer größer als diejenige des
gasförmigen Dampfes, selbst für so niedrige Temperaturen wie 136° Fahr., und
für Pressungen unter dem Drucke der Atmosphäre.
Gegenwärtig erstrecken sich die Versuche über eine Reihe Temperaturen von 136°
bis 292° Fahr., oder von 2,6 bis 60 Pfd. Druck per Quadratzoll; wir beabsichtigen dieselben aber auf höhere Pressungen
auszudehnen. Folgende einfache Formel drückt sehr nahe die Resultate der Versuche
hinsichtlich der Dichtigkeit und Pressung des gesättigten Dampfes aus (die Relation
zwischen Druck und Temperatur kennen wir bereits durch die mit der größten
Genauigkeit angestellten Untersuchungen von Regnault).
Wenn man mit V das specifische Volumen des Dampfes oder
das Volumen im Vergleich mit demjenigen eines gleichen Gewichtes Wasser bezeichnet,
und mit P den Druck in Zollen Quecksilber, so finde
ich
V = 25,62 + 49513/(P + 0,72).
Tabelle der Resultate hinsichtlich der
Relation zwischen Dichtigkeit und Druck des gesättigten Dampfes.
Textabbildung Bd. 157, S. 407
Versuchs-Nummer; Druck; in
Pfunden per Quadratz; in Zollen Quecksilber;
Temperatur nach Fahrenheit; Spec. Volum; nach dem Versuch; nach der Formel;
Proportionaler Fehler der Formel
Aus vorstehender Tabelle sind genau die Resultate ersichtlich, zu welchen wir
hinsichtlich des gesättigten Dampfes gelangt sind. Wir haben auch einige Resultate
über das Ausdehnungsverhältniß des überhitzten Dampfes erhalten; diese sind aber zur
Zeit nicht so vollständig wie diejenigen über den gesättigten Dampf, denn sie
erstrecken sich in jedem Falle nur auf 20 Temperaturgrade über dem Maximum des
Sättigungsgrades. Sie zeigen jedoch entschieden, daß sich der Dampf in der Nähe des
Sättigungspunktes sehr unregelmäßig ausdehnt. Ganz in der Nähe des Sättigungspunktes
finden wir ein sehr hohes Ausdehnungsverhältniß, dasselbe nimmt aber rasch ab wie
sich der Dampf überhitzt, und nicht weit über dem Sättigungspunkte nähert sich das
Ausdehnungsverhältniß ziemlich demjenigen eines vollkommenen Gases. Wählen wir z.B.
den Versuch 6, wo das Maximum des Sättigungsgrades 174,92° war, so finden
wir, daß zwischen diesem und 180° der Dampf sich im Verhältniß von 1/190
ausdehnte, während die Luft sich 1/634 ausgedehnt haben würde; als aber das
Ueberhitzen fortgesetzt wurde, verminderte sich der Ausdehnungscoefficient zwischen
180° und 200 von 1/190 auf 1/637, und für Luft würde der Coefficient 1/639
oder fast genau derselbe gewesen seyn. Dieselbe Regel stellt sich bei jedem Versuche
heraus.