Wärmeleitung von Metallstäben. Methode von DESPRETZ. 275
a) Stationárer Zustand. Methode von DzsrnETZ.
Das ist die zu lôsende Differentialgleichung. Für den Fall des stationären
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Zustandes ist PT 0, also
BP AU.
8x0 y, st
Die vollständige Lösung dieser Gleichung ist
iT ED.
$=Ade VS" BV x57,
Wenn der Stab so lang ist, dass sein von der Wármequelle entferntes Ende
die Temperatur O hat (theoretisch x — oo), so ist 7 — 0 und es bleibt
AU
— =x
de n5,
Daraus folgt zuerst, dass von dem erwärmten Ende an die Temperaturen
in einem solchen Stab in geometrischer Progression abnehmen müssen mit
wachsender Entfernung. Dieser Satz wurde von Bıor!) experimentell geprüft,
indem er eine Metallstange an dem einen Ende erwärmte und in Abständen
von 20, 30, 40, 50 u. s. w. cm in kleine, mit Quecksilber gefüllte Löcher der
Stange Quecksilberthermometer brachte, mit denen er die Temperaturen an
diesen Stellen maass. Aus zwei von den gemessenen Temperaturen liess sich
A ; ;
A und y Z berechnen, und aus diesen dann die entsprechenden 9 für
andere x. Die Beobachtung bestätigte die Theorie.
Wenn. man zwei Stäbe gleichen Querschnitts und Umfangs von solcher
Länge hat, dass ihre entfernten Enden die Zimmertemperatur behalten, und
wenn man beiden gleiche áussere Leitungsfáhigkeit 7 giebt, indem man sie mit
demselben Ueberzug (Firniss, Lack, Russ oder auch Silber und dergl.) versieht,
so werden, wenn man sie von derselben Wärmequelle erwärmen lässt, ihre
Temperaturen an denjenigen Stellen x und x' gleich sein, für welche
s em uu et
X SW ge
X % .
— = ST 1st.
X %
Man braucht also nur zwei solche Stellen gleicher Temperatur aufzusuchen,
um die Verhältnisse der Leitungsfähigkeiten zu erhalten.
Dies hat INcENHOUSS?) gethan, indem er eine Reihe verschiedener Stábe
mit Wachs überzog und sie zusammen in die Wand eines Kastens steckte, der
mit siedendem Wasser gefüllt gehalten wurde. Das Wachs schmolz bei den
verschiedenen Metallen (bei derselben Temperatur) um so weiter fort, je besser
das Metall leitete. Die Versuche gaben natürlich nur qualitative Resultate, sind
aber auch heute noch für die Demonstration, mit kleinen Abánderungen, sehr
instruktiv.
also
Wirkliche relative Bestimmungen über die Leitungsfáhigkeit machte zuerst
DESPRETZ*) nach dieser Methode. Er wendete quadratische Stäbe an, die er
alle mit demselben Firniss überzog. Zur Berechnung wendete er die vollständige
1) BIoT, Traité de phys. Bd, 4.
?) INGENHOUSS, Gren. Journ. d. Physik, Bd. I.
3) DesPRETZ, PoGc, Ann, Bd. 12; dann Compt. rend. 35, pag. 540. 1842.
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