Vergleicht man die Wirkung einer Hoch- und Niederdruckmaschine von etwa
8 und 2 Atm. und nimmt an, beide haben Kondensator, so möchte es
scheinen, als ob die Hochdruckmaschine bedeutend im Vorteil wäre, weil
auf den Kolben eine 4 mal größere Kraft drückt. Doch ist das nicht der
Fall, wie man aus folgender Überlegung ersieht. Wir nehmen an, daß der
Betrieb beider Maschinen gleich viel Geld kosten soll, so muß bei beiden
gleich viel Brennmaterial verwendet werden, und es gilt da der wichtige
Satz: #eine gewisse Menge Wasser verbraucht zum Verdampfen gleich viel
Wärme gleichgültig ob es in Dampf von hohem oder von niedrigem Druck
verwandelt wird.# (Watt.) Dieser Satz ist zwar nicht ganz genau richtig
(Regnault), aber die Abweichung ist so gering, daß sie bei der folgenden
Betrachtung vernachlässigt werden kann. Laut obiger Tabelle
(Gesamt-Kalorien) braucht man um 1 _kg_ Wasser von 0° in Dampf zu
verwandeln, 643,3 Kal. bei 2 Atm. und 658,5 Kal. bei 8 Atm.; der
Unterschied beträgt noch nicht 2½%. Man kann also bei gleichem
Kohlenverbrauch gleich viel Wasser in Dampf verwandeln. Da aber der
Dampf seine hohe Spannkraft insbesondere daher hat, daß er dichter ist,
also der Dampf von 8 Atmosphären (nahezu) 4 mal dichter ist als der von
2 Atm., so ^ist das Volumen des Dampfes von 8 Atm. nahezu^ 4 mal (3,55
mal) ^kleiner als das des Dampfes von 2 Atm^. (1 _kg_ Dampf hat bei 8
Atm. 0,252 _cbm_, bei 2 Atm. 0,895 _cbm_, ist also 3,55 mal kleiner und
dichter, sollte also auch nur eine 3,55 mal größere Spannung haben; was
ihm noch fehlt, ersetzt er durch die höhere Temperatur.) Soll nun bei
beiden Maschinen der Cylinder gleich lang sein und in derselben Zeit
gleich oft, also gleich schnell hin und hergehen, ^so muß der
Querschnitt des Hochdruckcylinders^ (nahezu) ^4 mal kleiner sein als der
des Niederdruckcylinders. Dann ist aber der Druck des Dampfes auf die
Kolben in beiden Maschinen wieder gleich groß^, z. B. 8 · 100 = 800 _kg_
im Hochdruckcylinder, 2 · 400 = 800 _kg_ im Niederdruckcylinder; die
Kraft ist somit dieselbe, und da beide Kolben auch in derselben Zeit
denselben Weg machen, ^so ist auch die Arbeit dieselbe^. Beide Maschinen
liefern ^für gleichen Kohlenverbrauch gleiche Arbeit^.