langsam die Wärme der Kohle aufnimmt und ebenso langsam an die Hand
abgiebt. Eben darum geben auch Oefen, in denen sich viel Asche
befindet, weniger Wärme ab, weil diese die Wärme des Feuers nur
wenig annimmt und in sehr geringem Grade fortleitet. Aus demselben
Grunde schützt man auch Gegenstände vor dem Verbrennen, indem man
die Zwischenräume zwischen den Doppelwänden der eisernen feuerfesten
Schränke mit Asche füllt. Auch Dampfröhren und Dampfkessel werden
zweckmäßig mit einem Mantel umgeben, dessen Füllung aus Asche, Lehm und
Haaren besteht, weil diese schlechtleitenden Stoffe das Entweichen der
Wärme verhindern.
=252. Warum= können Schmiede glühende Kohlen auf ihre Hand legen und
sie einige Zeit darauf liegen lassen, ohne eine unangenehme Empfindung
zu haben?
=Weil= die Hände dieser Leute gewöhnlich in Folge ihrer schweren Arbeit
an ihrer inneren Fläche mit einer harten hornartigen Haut überzogen
sind, das Horn aber als ein sehr schlechter Wärmeleiter nur langsam die
Hitze der glühenden Kohle zum empfindlichen Fleisch durchdringen läßt.
=253. Warum= machen eiserne Oefen die Zimmer wärmer, mindestens
schneller warm, als thönerne?
=Weil= Eisen ein besserer Wärmeleiter ist als Thon. Da nun das in dem
Ofen angezündete Feuer seine Wärme demselben mittheilt, und diese
Mittheilung desto schneller und in einem desto höhern Grade erfolgt,
aus je besseren Wärmeleitern der Ofen besteht, so muß ein eiserner Ofen
die Wärme schneller und in höherem Grade annehmen, als ein thönerner.
Ersterer wird aber aus demselben Grunde auch die erhaltene Wärme
schneller an die Luft des Zimmers abgeben und es daher wärmer machen;
freilich wird er auch wieder schneller erkalten, als letzterer.
=254. Warum= giebt ein Ofen weniger Wärme von sich, wenn der Aufsatz
desselben voll Ruß ist?
=Weil= der Ruß ein schlechter Wärmeleiter ist, die Wärme also nur
schwer annimmt und eben so schwer wieder an andere Körper abgiebt.
Bei der Erwärmung der Zimmer durch Oefen hängt aber alles davon ab,
daß die den Letzteren durch das Feuer mitgetheilte Wärme sich der
Luft des Zimmers mittheilt. Da nun dem Ofen wegen der geringeren
Wärmeleitungsfähigkeit des Rußes nur sehr langsam Wärme mitgetheilt
wird, so kann er auch das Zimmer nur wenig erwärmen.
=255. Warum= werden Oefen gewöhnlich mit mehreren Zügen versehen?
=Weil= die erhitzte Luft im Innern des Ofens desto mehr Wärme
mittheilen kann, je mehr sie Flächen findet, an die sie dieselbe
abgeben kann. Je mehr Züge aber ein Ofen hat, desto mehr bietet er
Flächen im Innern. Die heiße Luft im Ofen kann daher nicht durch den
Schornstein entweichen, ohne zuvor den größten Theil ihrer Wärme
verloren zu haben, die durch Vermittlung der Ofenwände dem Zimmer zu
Gute gekommen ist.
=256. Warum= brennt ein Räucherkerzchen, auf ein hölzernes Brett
gesetzt, ganz aus, aber nicht, wenn man es auf eine Metallplatte stellt?
=Weil=, wenn man das Räucherkerzchen auf eine Metallplatte stellt,
diese, als ein guter Wärmeleiter, dem brennenden Räucherkerzchen
schnell seine Wärme entzieht, so daß es verlöschen muß, weil ihm
zuletzt eine der zum Verbrennen nothwendigen Bedingungen, nämlich der
erforderliche Temperaturgrad, fehlt. Das hölzerne Brett ist dagegen ein
schlechter Wärmeleiter und entzieht daher dem Räucherkerzchen auch nur
sehr wenig Wärme, so daß es ungehindert ausbrennen kann.
=257. Warum= schützt uns im kalten Winter das Pelzwerk gegen die Kälte?
=Weil= das Pelzwerk, als einer der schlechtesten Wärmeleiter, nur sehr
langsam die Wärme annimmt und ebenso nur sehr wenig weiter leitet,
darum also auch die natürliche Wärme unserem Körper nicht entzieht.
Der Pelz wärmt nicht darum, weil er etwa selbst Wärme enthielte,
sondern nur darum, weil er unsere natürliche Körperwärme verhindert zu
entweichen.
=258. Warum= giebt man Eisgruben hölzerne, mit Stroh bedeckte Wände und
Strohdächer?
=Weil= hölzerne, mit Stroh bedeckte Wände, sowie Strohdächer sehr
schlechte Wärmeleiter sind und darum die Wärme der äußeren Luft und
der Sonnenstrahlen nur sehr langsam annehmen und in das Innere des
Eiskellers fortleiten. Statt der Strohwände kann man solche Eisbehälter
auch mit einer Kohlen- oder Aschenschicht umgeben, die ein noch
schlechterer Wärmeleiter ist.
=259. Warum= halten Strohdächer im Sommer kühl, im Winter warm?
=Weil= sie als schlechte Wärmeleiter im Sommer die äußere Wärme nur
langsam und in geringem Grade annehmen, und der von ihnen geschützte
Raum also auch nicht so erhitzt werden kann, als unter anderen Dächern;
während sie im Winter wieder weniger von der inneren Wärme des Hauses
in die äußere kalte Luft ableiten. Unter Zink- oder Bleidächern ist
es im Sommer sehr heiß, im Winter sehr kalt, weil Metalle zu gute
Wärmeleiter sind.
=260. Warum= baut man in sehr kalten Gegenden die Häuser nicht aus
Stein, sondern aus Holz?
=Weil= Holz, als schlechter Wärmeleiter, die innere Wärme des Hauses
nur langsam in die äußere Luft ableitet, Stein als besserer Wärmeleiter
aber viel schneller die inneren Räume ihrer Wärme beraubt. Sogar Eis
ist ein schlechterer Wärmeleiter als Stein, und die Eskimos bauen
daher ihre Winterwohnungen zum Schutze gegen die Kälte aus Eis. Auch
die Mitglieder der Nordpolexpeditionen, die in jenen eisigen Regionen
überwintern, umgeben ihr Schiff im Winter mit mächtigen Mauern von Eis
und Schnee.
=261. Warum= werden im Winter die Zimmer wärmer erhalten, wenn man
dieselben durch Doppelfenster verwahrt?
=Weil= die zwischen gut schließenden Doppelfenstern abgesperrte ruhige
Luftschicht, als ein sehr schlechter Wärmeleiter, die Wärme des Zimmers
nicht nach außen entweichen läßt. Unsere geheizten Zimmer werden im
Winter nur darum allmählich kalt, weil ihre Wärme sich mit der äußeren
kalten Luft allmählich ausgleicht, und zwar theils dadurch, daß Wände
und Fensterscheiben die Wärme nach außen mittheilen, theils dadurch,
daß die schwerere kalte Luft durch die Ritzen der Thüren und Fenster in
das Zimmer eindringt und die wärmere Luft verdrängt.
=262. Warum= halten weite Kleider wärmer, als enganschließende?
=Weil= die abgesperrte Luftschicht zwischen dem Körper und der
Bekleidung als ein sehr schlechter Wärmeleiter die natürliche
Körperwärme am Entweichen verhindert. Daß Federbetten wärmer halten
als wollene Decken, liegt auch mehr an der von ihnen eingeschlossenen
Luftschicht, als an der geringeren Leitungsfähigkeit der Federn oder
gar an der Dicke der Betten.
=263. Warum= erfrieren die Saaten nicht, wenn sie mit Schnee bedeckt
sind?
=Weil= der Schnee an sich als schlechter Wärmeleiter, noch mehr aber
durch die große Menge der in seinen Zwischenräumen eingeschlossenen
Luft eine hinreichende Wärmemenge in dem Boden zurückhält und
andererseits dem Einwirken der kalten Luft auf den Boden hinreichend
wehrt, um die Saaten vor dem Erfrieren zu schützen.
=264. Warum= frieren wir in einem Bade von 15° R., während wir uns doch
in einer Luft von 15° Wärme sehr behaglich fühlen?
=Weil= das Wasser ein weit besserer Wärmeleiter ist als die Luft und
daher unserem Körper sehr schnell Wärme entzieht, ein Wärmeverlust
unsers Körpers uns aber das Gefühl des Frierens erzeugt.
=264~a~. Warum= scheinen manche Körper uns beim Anfühlen kälter zu sein
als andere?
=Weil= bei der Berührung gute Wärmeleiter unserer Hand einen Theil
ihrer natürlichen Wärme entziehen und dadurch die Empfindung von Kälte
in derselben erzeugen, während schlechte Wärmeleiter nur sehr wenig
von der Wärme der Hand annehmen und ihr daher ihre natürliche Wärme
lassen, so daß kein Gefühl von Kälte in derselben entstehen kann.
Metalle fühlen sich daher gewöhnlich kälter an als Holz oder gar Wolle.
Sind aber gute und schlechte Wärmeleiter bis zu einem gewissen Grade
gleich stark erwärmt worden, etwa durch die heißen Sonnenstrahlen im
Sommer oder durch die Wärme eines Ofens, so fühlen sich auch die guten
Wärmeleiter heißer an als die schlechten, weil erstere ihre Wärme sehr
schnell an die Hand abgeben, letztere nicht. An metallenen Thürgriffen
können wir uns an heißen Sommertagen fast verbrennen, während Wolle
kaum merklich warm erscheint.
=265. Warum= können Juwelenhändler bisweilen durch bloßes Anfühlen
ächte Steine von unächten unterscheiden?
=Weil= Edelsteine bessere Wärmeleiter als unächte Steine sind, die
gewöhnlich aus Glas bestehen, die ersteren daher beim Anfühlen der Hand
etwas schneller die Wärme entziehen und das Gefühl von Kälte erzeugen,
als die letzteren. Doch dürfte jedenfalls eine große Uebung dazu
gehören, um auf diese Weise mit Sicherheit ächte und unächte Steine zu
unterscheiden, da der Unterschied in der Wärmeleitung nur ein geringer
ist. Besser erkennt man die verschiedene Wärmeleitung durch Anhauchen.
Edelsteine nehmen den Hauch oder Wasserniederschlag nicht nur schwerer
an, weil sie als bessere Wärmeleiter schneller warm werden, sondern
verlieren ihn auch schneller.
=266. Warum= werden wir von einem kalten Winde so durchkältet?
=Weil= die kalte Luft unserem Körper auf dem Wege der Mittheilung seine
natürliche Wärme entzieht und, da bei einem Winde immer neue kalte
Lufttheilchen an unsern Körper herandringen, diese Entziehung der Wärme
um so schneller erfolgt. Da der Wind unsere Kleider durchdringt, so
hebt er auch den Schutz auf, den diese Kleider uns theils als schlechte
Wärmeleiter, theils durch die eingeschlossene ruhige Luftschicht
gewähren. An einem Wintertage wird uns darum auch die Kälte weit
empfindlicher bei windigem Wetter, als bei Windstille, obgleich das
Thermometer denselben Kältegrad anzeigt.
=267. Warum= wird ein Zimmer erwärmt, in dessen Ofen man Feuer gemacht
hat?
=Weil= der Ofen die ihm durch das Feuer mitgetheilte Wärme nicht bloß
der ihn unmittelbar umgebenden Luftschicht mittheilt, sondern sie auch
in das ganze Zimmer ausstrahlt. Daß die Wärme sich nicht blos durch
Mittheilung oder Leitung von Lufttheilchen zu Lufttheilchen, sondern
auch durch Strahlung verbreitet, sehen wir daraus, daß sich das Gefühl
der Wärme sofort vermindert, wenn wir einen Schirm zwischen uns und den
Ofen bringen, der die strahlende Wärme von uns abhält. Auch die Sonne
strahlt ihre Wärme aus, und die Luft wird daher durch diese strahlende
Wärme wenig erwärmt, wie es uns die Kälte in großen Höhen beweist.
Ueberhaupt strahlen alle Körper ihre Wärme gegen minder warme aus.
Daher kommt es, daß die Gegenstände in einem Zimmer allmählich ihre
Wärme so ausgleichen, daß sie dieselbe Temperatur zeigen.
=268. Warum= werden am Spalier gezogene Früchte gewöhnlich früher reif
als freistehend gezogene?
=Weil= die Früchte am Spalier nicht bloß unmittelbar die Wärme der
Sonnenstrahlen empfangen, wie die freistehenden, sondern überdies noch
durch die von der Mauer zurückgeworfenen Strahlen erwärmt werden.
Wärmestrahlen werden ebenso zurückgeworfen wie Schallwellen.
=269. Warum= kann man mit einem Brennglas Papier entzünden, wenn man
die Sonnenstrahlen senkrecht hindurchgehen läßt?
=Weil= die erwärmenden Sonnenstrahlen, wenn sie durch das Brennglas
(eine auf beiden Seiten gewölbt oder convex geschliffene Glasplatte)
hindurchgehen, so in ihrer Richtung verändert werden, daß sie alle in
einem Punkte zusammentreffen und hier durch ihre vereinigte Wirkung
eine Hitze hervorbringen, die stark genug ist, Papier oder andere
leicht brennbare Gegenstände zu entzünden.
=270. Warum= empfinden wir im Sommer die Hitze in schwarzen Kleidern
mehr als in weißen?
=Weil= schwarze Kleider, wie überhaupt dunkelfarbige Körper, die von
der Sonne ausstrahlende Wärme leichter aufnehmen als weiße Kleider
oder überhaupt hellfarbige Körper, welche die Wärmestrahlen vielmehr
zurückwerfen. Hellfarbige Sommerkleider schützen uns daher vor der
Wirkung der Sonnenwärme. Dagegen wählt man zur Winterkleidung im Zimmer
besser dunkle Stoffe, welche die vom Ofen ausgestrahlte Wärme leichter
aufnehmen und dem Körper zuführen. Ebenso schmilzt mit Staub bedeckter
Schnee leichter als völlig reiner Schnee, und werden dunkle Mauern mehr
erwärmt als weiße.
=271. Warum= kocht das Wasser in einem neuen Kessel nicht so schnell
wie in einem alten, mit Ruß bedeckten?
=Weil= der neue Kessel blank ist, und die Wärme von blanken und hellen
Flächen stärker zurückgeworfen wird als von rauhen und dunklen.
Der neue Kessel wird auch nicht so schnell erwärmt und kann daher
auch nicht so viel Wärme an das Wasser abgeben. Darum erwärmen auch
schwarze eiserne Oefen mit vielen Verzierungen und rauhe dunkelfarbige
Kachelöfen die Zimmer leichter als helle und polirte Oefen.
=272. Warum= halten sich Speisen in glasirten Porzellangefäßen länger
warm, als in rauhen oder gar berußten irdenen Gefäßen?
=Weil= rauhe Körper zwar die Wärme von außen leichter aufnehmen und
gleichsam einsaugen, aber die eigene Wärme dafür auch wieder schneller
ausstrahlen. Darum heizen zwar rauhe und dunkle Oefen besser, aber
helle und glasirte Oefen halten sich länger warm.
=273. Warum= ist es gewöhnlich gegen Morgen kälter als mitten in der
Nacht?
=Weil= der Erdboden die am Tage durch die Sonnenstrahlen empfangene
Wärme in der Nacht allmählich wieder gegen den kalten Himmelsraum
ausstrahlt, gegen Morgen daher der Wärmeverlust größer sein muß als
in der Nacht. Ein dunkler und mit Pflanzen bedeckter Boden strahlt
natürlich auch wieder mehr Wärme aus als ein heller und kahler Boden.
Am stärksten ist die Wärmestrahlung des Bodens unter den Wendekreisen,
und wegen dieser bedeutenden Abkühlung ist es dort lebensgefährlich,
eine Nacht im Freien zu schlafen.
[Illustration: Fig. 49.]
=274. Warum= pflegt man bei bedecktem Himmel keine Nachtfröste zu
befürchten?
=Weil= die vom Erdboden ausstrahlende Wärme von den Wolkenschichten zur
Erde zurückgeworfen wird, so daß eine starke Abkühlung des Bodens und
der unteren Luftschichten nicht statt finden kann. In sehr heiteren
Nächten sucht man daher in Weinbergen oft die Weinstöcke vor dem Frost
durch angezündete qualmende Feuer zu schützen, deren Rauchwolken
in ähnlicher Weise wie die Wolken wirken. Auch die Tannenzweige
oder Rohr- und Strohmatten, welche Gärtner über zarte Pflanzen
ausspannen, gewähren nur dadurch Schutz, daß sie eine Rückstrahlung der
ausgestrahlten Wärme bewirken.
=275. Warum= läßt sich Wasser schwerer erwärmen als Oel, warum behält
es aber auch dafür seine Wärme länger als Oel?
=Weil= das Wasser eine größere Fähigkeit hat, Wärme in sich aufzunehmen
als das Oel, und darum auch einer größeren Wärmemenge bedarf, um
denselben Temperaturgrad zu erreichen, ebenso aber auch viel mehr
Wärme abgeben muß, um auf denselben Temperaturgrad herabzusinken.
Man nennt diese verschiedene Fähigkeit der Körper, Wärme zu binden,
Wärmecapacität. So ist die Wärmecapacität des Eisens doppelt so groß
als die des Zinnes, und Zinn läßt sich darum zwar schneller erwärmen
als Eisen, erkaltet aber auch schneller. Ferner ist die Wärmecapacität
des Wassers fast 4mal so groß als die des Erdbodens, und es erklärt
sich daraus, daß der Erdboden viel schneller von den Sonnenstrahlen
erwärmt wird, aber auch ebensoviel schneller durch kalte Winde
und nächtliche Ausstrahlung seine Wärme verliert, als die großen
Wasserflächen der Erde.
=276. Warum= wird weniger Schnee durch ein Pfund Blei geschmolzen, das
man auf 80° R. erhitzt hat, als durch ein Pfund Wasser von derselben
Temperatur?
=Weil= das Blei eine bedeutend geringere Wärmecapacität besitzt als das
Wasser, daher eine bedeutend größere Menge Blei als Wasser erforderlich
ist, um dieselbe Wärmemenge aufzunehmen oder wieder abzugeben. 1 Pfund
Blei von 80° R. würde nur etwas über 18 Gramm Schnee zu schmelzen im
Stande sein, während 1 Pfund Wasser von 80° R. fast 630 Gramm Schnee
schmelzen würde. Deshalb wird auch 1 Pfund Wasser von 0° durch 1 Pfund
Blei von 80° R. nur auf 2½° R. erwärmt, während 1 Pfund Wasser von 0°,
welches man mit 1 Pfund Wasser von 80° R. mischt, eine Temperatur von
40° annimmt.
Ausdehnung der Körper durch Wärme.
Die wichtigste Wirkung der Wärme ist die Ausdehnung. Alle
Körper dehnen sich in der Wärme aus und ziehen sich in der
Kälte zusammen. Wenn indeß feuchter Thon in der Hitze sich
zusammenzieht oder schwindet, so ist das nur eine scheinbare
Ausnahme, da er durch die Hitze das Wasser verliert, welches
ihm seine größere Ausdehnung gab. Nur das Wasser macht eine
wirkliche Ausnahme. Bei einer Temperatur von 3° R. hat es
seine größte Dichtigkeit; von da ab dehnt es sich sowohl bei
weiterer Erwärmung als bei weiterer Abkühlung immerfort aus. Im
Augenblicke des Gefrierens besitzt es etwa dieselbe Ausdehnung,
wie bei der Temperatur von 6½° R. Auch beim Gefrieren
dehnt sich das Wasser aus; das Eis hat also ein geringeres
specifisches Gewicht als das Wasser oder ist leichter als
dasselbe und schwimmt daher auf dem Wasser.
[Illustration: Fig. 50.]
Die Ausdehnung der Körper durch die Wärme wird zur Messung der
Wärme benutzt, und zwar bedient man sich dazu besonders solcher
Körper, welche sich durch eine gewisse Gleichförmigkeit der
Ausdehnung auszeichnen, vor Allem des Quecksilbers, aber auch
des Weingeistes, der Luft und bisweilen sogar der Metalle.
Das gewöhnlichste Instrument zur Messung der Wärme ist das
Thermometer. Es besteht aus einer engen gläsernen Röhre, welche
unten in eine Kugel ausläuft. Diese Röhre wird mit Quecksilber
oder Weingeist gefüllt und, nachdem durch Erhitzen die Luft
ausgetrieben ist, oben zugeschmolzen. An dieser Röhre befindet
sich eine Gradeintheilung oder Skala. Auf dieser wird zunächst
der Punkt bestimmt, bis zu welchem das Quecksilber in der
Röhre sich bei der Temperatur des siedenden Wassers ausdehnt,
ebenso derjenige Punkt, an welchem das Quecksilber bei der
Temperatur des gefrierenden Wassers steht. Der erstere heißt
der Siedepunkt, der letztere der Eispunkt oder Gefrierpunkt.
Der Zwischenraum zwischen beiden Punkten wird bei dem
_Réaumur_'schen Thermometer in 80, bei dem _Celsius_'schen in
100 gleiche Theile oder Grade eingetheilt. Der Gefrierpunkt ist
zugleich der Nullpunkt. Bei dem _Fahrenheit_'schen Thermometer
wird der Nullpunkt durch eine Temperatur bezeichnet, welche
durch eine künstliche Kältemischung von Schnee und Salmiak
erzeugt wird. Dieser künstliche Eispunkt liegt 14-2/9
_Réaumur_'sche Grade tiefer als der natürliche Gefrierpunkt.
Der Zwischenraum zwischen diesem künstlichen Eispunkt und dem
Siedepunkt ist beim _Fahrenheit_'schen Thermometer in 212
Grade eingetheilt. Der natürliche Gefrierpunkt liegt also
hier bei 32 Grad. -- Das erste Thermometer soll der Holländer
_Cornelius Drebbel_ gegen das Jahr 1630 erfunden haben; doch
war es noch sehr unvollkommen und maß die Temperatur nur durch
die Ausdehnung der Luft, welche das Steigen und Fallen einer
rothgefärbten Flüssigkeit im untern Theile der Röhre bewirkte.
Die gegenwärtige Einrichtung erhielt das Thermometer erst durch
die Akademie von Florenz, die zuerst eine Füllung mit Weingeist
anwandte. Die jetzigen festen Punkte wurden von _Fahrenheit_ in
Danzig (1709) und _Réaumur_ (1730) eingeführt. Der Gebrauch des
Quecksilbers für das Thermometer rührt von _Fahrenheit_ (1714),
die hunderttheilige Skala von _Celsius_ in Upsala (1742) her.
=277. Warum= läßt sich ein eiserner Topf, den man kalt gerade noch
durch eine Ofenthür schieben konnte, wenn er heiß geworden, nicht
wieder herausziehen?
=Weil= das Eisen sich durch die Wirkung der Wärme ausgedehnt, der heiße
Topf daher einen weit größeren Inhalt und größere Höhe angenommen hat
als vorher. Aus demselben Grunde füllen Plättbolzen rothglühend die
Plätteisen fast ganz aus, während sie kalt sich darin hin und her
schütteln ließen.
=278. Warum= legt der Schmied den eisernen Wagenreif glühend um das Rad?
=Weil= der eiserne Reif im glühenden Zustande ausgedehnt ist und, wenn
er so an das Rad befestigt wird, sich beim Erkalten zusammenziehen und
daher fest an das Rad anschließen muß. Dagegen schlägt der Schmied
die Nägel kalt in das heiße Eisen, weil sie, heiß eingeschlagen, nach
dem Erkalten ihren Raum nicht mehr ganz ausfüllen und daher leicht
herausfallen würden.
=279. Warum= zerspringt ein Glas, wenn man plötzlich heißes Wasser
hineingießt, oder wenn man es auf einen heißen Ofen setzt?
=Weil= das Glas in Folge der Erwärmung sich ausdehnt, diese Ausdehnung
aber eine sehr ungleichmäßige ist, da der Boden des Glases beim
Hineingießen heißen Wassers oder bei der Erwärmung des Glases von unten
stärker und schneller erwärmt wird als die Seitenwände. Da das Glas
aber ein sehr spröder Körper ist, dessen Theile starke Verschiebungen
nicht ertragen, so muß es zerspringen. Wenn man ein Glas auf einen
heißen Ofen stellt, so kann man es vor dem Springen dadurch schützen,
daß man ein Blatt Papier unterlegt, da das Papier als schlechter
Wärmeleiter die zu schnelle Mittheilung der Ofenwärme an den Boden des
Glases verhindert.
=280. Warum= bekommen Steinplatten, die durch eiserne Klammern
zusammengehalten sind, bei strenger Kälte nicht selten Risse?
=Weil= die eisernen Klammern sich in der Kälte stark zusammenziehen
und, wenn sie sehr fest eingelassen sind und daher keinen Spielraum
haben, die Steinplatten mit sich ziehen und gewaltsam zerreißen.
=281. Warum= darf man bei Zinkbedachung die Platten nicht
zusammenlöthen oder nieten?
=Weil= die Zinkplatten in der Wärme sich ausdehnen, wenn sie aber an
einander befestigt sind, in Folge ihrer Ausdehnung sich verwerfen
und krümmen müssen. Ihre Zusammenziehung in der Kälte würde sogar
ihre Zerreißung zur Folge haben. Man pflegt daher diese Platten nur
zu falzen, d. h. mit den umgebogenen Rändern an einander zu haken,
damit sie sich ungehindert ausdehnen und zusammenziehen können.
Eisenbahnschienen, die so dicht an einander gelegt sind, daß sie mit
ihren Enden an einander stoßen, krümmen oder werfen sich gleichfalls in
der Hitze.
[Illustration: Fig. 51.]
=282. Warum= pflegt man bei sehr feinen Pendeluhren die Pendelstange
aus verschiedenen, zum Theil an einander gelötheten Metallstäben
zusammenzusetzen? (Fig. 51.)
=Weil= in Folge der Ausdehnung durch die Wärme die Pendelstange bald
verlängert, bald verkürzt werden würde, von der Länge des Pendels aber
die Dauer der Schwingungen abhängt; weil es jedoch bei der Anwendung
verschiedener Metalle durch ihre verschiedene Ausdehnung möglich wird,
die Verschiebungen des Schwingungsmittelpunkts so auszugleichen, daß
das Pendel beständig eine gleiche Länge behauptet. Man nennt eine
solche Einrichtung eine Compensation. Gewöhnlich benutzt man dazu eine
Verbindung von Zink- und Stahlstäben, deren Ausdehnungen bei gleicher
Temperaturerhöhung sich nahezu wie 18 : 7 verhalten. Die Pendelstange
trägt dann an ihrem oberen Theile ein stählernes Querstück, an dessen
Enden zwei Stahlstäbe (~e~) befestigt sind, die unten wieder an zwei
Querstücken mit zwei aufwärts gerichteten Zinkstäben (~z~) verbunden
sind, an deren oberem Querstück die eigentliche stählerne Pendelstange
(~E~) hängt. Wenn sich nun diese mittlere Pendelstange durch die Wärme
nach unten verlängert, dehnen sich die Zinkstäbe gleichzeitig fast
dreimal so stark aus und heben das Querstück, an welchem sie befestigt
sind, und damit auch die Pendelstange wieder nach oben. Damit aber
diese Hebung nicht zu groß werde, dehnen sich wieder die seitlichen
Stahlstäbe nach unten aus, und es ist leicht zu begreifen, daß bei
richtig gewählter Länge dieser Stäbe die Hebungen und Senkungen
derselben in Folge der Wärme in ihren Wirkungen einander völlig
vernichten können. Auch bei der Unruhe der Taschenuhren wendet man
bisweilen eine solche Compensation an, indem man den Schwungring aus
feinen Stahl- und Messinglamellen zusammensetzt.
=283. Warum= springen Gefäße, in denen Wasser gefriert?
=Weil= das Wasser sich beim Gefrieren sehr stark ausdehnt, während
das Gefäß sich nicht erweitert, das gefrorene Wasser aber als fester
Körper sich nicht mehr durch Ausfließen einen größeren Raum verschaffen
kann und daher die Wände des Gefäßes sprengen muß. Die Kraft des
gefrierenden Wassers in Folge seiner Ausdehnung ist so groß, daß es
selbst Felsen und eiserne Bomben sprengt.
=284. Warum= frieren unsere stehenden Gewässer (Teiche und Seen) nicht
bis auf den Grund aus?