Untersuchungen über die spezifische Wärme bei tiefen Temperaturen
Franz Simon
1922
Annalen der Physik
24 1 2. U?Wvmohmgen abtv d3e s p w a h o e Wdrme bei t4efbn Temperaturem; vtm Fraraa SCmon. N ern s t 1) hat mit seinen Mitarbeitern eine Methode ge-acMen, die wahren spezifischen Wllrmen bis zn den tiefsten Temperatnren herab zu messea Das Wesentliche der Methode ist folgendes: Die zu messende Sabstanz schwebt, an einem Faden hangend, znr thermischen Isoliernng in einem sehr vollkommenen Vakuum. Sie wird, falls sie thermisch gut Met, als kompakter Block verwendet, im anderen Falle in
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... ter Form in ein mbglichst leichtes Kalorimeter eingeschlossen, innerhalh dessen dnrch Ffillung mit Wasseretoff for einen guten Temperaturausgleich gesorgt isk. Dem Kalorimeter bzw. dem Snbstanzblock wird durch ein Heizdraht eine bestimmte Menge elektriacher Energie zngefnbrt nnd die dadnrch bedingte Temperatnrerhbhnng gemessen. Bei der ersten Ansfiihrungsform wird diese Temperaturerhbhung dnrch die Wideretandshderung deaselben Platindrahtes bestimmt, der such ah Heizdraht dient. Bei der zweiten Form? wird sie dnrch ein Thermoelement gemessen, desaen zweite Lgtstelle an einem mit einem Bleiblock beschwerten Mantel lie& der, das Kalorimeter nmschliebnd, von ihm thermisch hliert angebracht ist Der Block hat eine so groh W&rmekapazit&t., da6 der Mantel seine Temperatnr, die dnrch ein Bleiwiderstandsthermometer bestimmt nnd ungeflihr gleich der des Kalori-1) Siehe beeondera W. Nernet, Ann. d. Phys. 56. 8. 895. 1911. Anstahrliche Beschreibmgem wid Citeraturaogaben in W. Nernet: "Me theorehhen nnd experimentellen Omndlogen des neuen Winneeatseo" Ealle 1918. 8. Mff. 2) W. Nernst nnd F. Scbwers, Ber. d. Pr. A m . 1% Febr. 1914. Andm dtrPhpik. IV. Fdp. 68, 17 242 F. 8' zmon. meters gehalten wird, nur eehr langsam andert. Der Vorteil dieser zweiten Form, die aich spilter such in den Hilnden von Glinther') bewaht hat, ist im wesentlichen die schnelle und einfache Bestimmbarkeit der Temperaturiinderungen. Daher wurde bei der Fortsetzung der Messungen diese Form beibehalten, und es handelte sich im experimentellen Teil dieser Arbeit darnm, die MsSgeaauigkeit noch weiter .zu steigern. Die Hauptmomente, die die Qenauigkeit dieser ~essungen beeintriichtigen , waren die groBe Wiirmekapazit2it des leeren Kalorimeters, die in ungbstigen FUen bis fiber 90 Proz. der des gefbllten ausmachte, und die relativ groBen Gtinge der Thermoh a f t des Elements. Eine VergroBernng der ganzen Apparatur hbtte beide Fehlerquellen verkleinert , jedoch such den Verbranch an fliiseigem Wasserstoff erhoht. Es m d t e deshalb zuerst untersncht werden, welche Faktoren fiir die Hshe diesee Verbrauchs in Betracht kamen. Da der Apparat, bevor der flfiesige Wasserstoff angesetzt wurde, schon durch abgepumpte flfissige Luft vorgeknhlt war, so handelte es eich darum, festzustellen, wieviel Kalorien niitig waren, nm i h von ca. 70° auf 16O abs. abzukiihlen. Diese Warmemenge setzte sich aus drei Teilen zusammen, den fiir die Abknhlung des Kalorimeters, des Mantels und des diese Teile umschlieSenden Glasrohres.3 Der auf das Kalorimeter fallende Teil war natiirgch von der Flillung abhangig, er acbwankte zwischen 16 und 100 Kalorien. Znr AbkIihlung dee Mantels, der aus 125 g Blei nnd 100 g Kupfer beatand, brauchte man 260 Kalorien, frir die des Glasrohres, das einen Durchmesser von 5,3 cm, eine Wandetlrke von 0,12 cm hatte und 36 cm tief in den fltissigen Wasseratoff eintauchte , 225 Kalorien. Erhebliche Mengen flfiseigen Wasserstoffs wurden noch deswegen verbraucht, weil er wegen des groSen Volumens des Qlasrohres sehr hoch im DewargefaB stieg und dadnrch nicht nnr groSe Teile des Apparatee, eondern auch des GFefiiBea kiihlen muSte. Es wurde daher versucht, durch folgende Konstruktion zu erreichen, daB der Teil des Wa8serstoffverbrauchs, der nicht znr Abknhlung des Mantels und Kalorinieters diente, und der 1) P.GUnther, Ann. d.
doi:10.1002/andp.19223731103
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