270 ; Warmeleitung.
Die zweite nothwendige Annahme ist, dass an der Grenzfläche keine
Anhäufung von Wärme stattfindet, d. h. dass ebenso viel Wärme in den zweiten
Körper fortgeführt werde, als von dem ersten an die Grenzfläche herankommt.
Sind also x und x' die Leitungsfühigkeiten der beiden Substanzen und JV die
Normale zur Grenzflüche, so ist die zweite Grenzbedingung!):
09 ; 09
Xn em BUR
eV IN
Eine dritte, von FOURIER eingefiihrte Grenzbedingung, die für die Berechnung
ausführbarer Experimente wichtig, aber im Wesentlichen nicht sehr stichhaltig
ist, ist folgende. Wenn ein Körper an Luft oder ein anderes Gas oder eine
Flüssigkeit von anderer Temperatur grenzt, so wird in jedem Moment Wärme
aus ihm in die Umgebung austreten, die Luft aber oder die Flüssigkeit wird
durch Wärmeströmung in ihren einzelnen Theilen in lebhafte Bewegung kommen,
ihre Temperatur wird, da die erwürmten Theilchen sich von dem Körper ent-
fernen und dadurch sich wieder abkühlen, in einiger Entfernung von dem warmen
Körper einen Werth haben, der unabhängig ist von der Anwesenheit des warmen
Körpers. Diese Temperatur nennt man die Temperatur der Umgebung und es
hat zuerst FOURIER die Annahme aufgestellt, dass die Wärmemenge Hy, welche
pro Zeit- und Flächeneinheit von einem Punkte der Oberfläche eines Körpers
mit der (variablen) Temperatur 9 senkrecht zur Fläche in die Umgebung von
der Temperatur 9, hineinstrómt, proportional ist der Temperaturdifferenz 9 — 96,
dass also für eine solche Grenze die Gleichung gilt:
0
x Z8 508—899
Die Constante 4 nennt man die äussere Wärmeleitungsfähigkeit der
Substanz. Sie wird abhängen von der Natur der Substanz und von der Natur
der Umgebung, ist also in keinem Fall allein eine der Substanz eigenthümliche
Constante. Es wird bei ihr darauf ankommen, ob die Luft ruhig oder in Be-
wegung ist, ob in der Nähe des warmen Körpers spiegelnde oder rauhe, Wärme
durchlassende oder absorbirende Körper vorhanden sind. Sie ist also jedenfalls
keine in bestimmter Weise zu definirende Grösse. Ausserdem wird sie im All-
gemeinen noch von der Temperatur abhängen.
Die Differentialgleichung mit ihren Grenzbedingungen gilt nun sowohl für
feste, als für flüssige und gasförmige Körper. Bei Flüssigkeiten und Gasen ist
aber ein Punkt zu beachten. Wenn die einzelnen Flüssigkeitstheile selbst in
Bewegung sind, indem sie etwa die Geschwindigkeitscomponenten 4 7 w be-
m die Aenderung der Temperatur pro Zeiteinheit
an für ein Flüssigkeitsmolekül, welches sich aber selbst verschiebt. Will man
daher die Aenderung der Temperatur nicht an einem bestimmten Flüssigkeits-
theilchen, sondern an einer bestimmten Stelle des Raumes xyz finden, der ab-
wechselnd von verschiedenen Flüssigkeitstheilchen eingenommen ist, so muss
man beachten, dass:
dà 09 o8 dx | o8 dy 09 dz
di7 tT Dx dp y db 5 Ox di
d$ 09 09 0% 09
d. h. Bont tm thoy,
sitzen, so giebt die Grosse
ist. Die Auflósung der Differentialgleichung:
1) LORBERG, WIED. Ann. 14, pag. 300. 1881.