LX. Apparat zur Bestimmung des specifischen Gewichtes von Leuchtgas; von N. H. Schilling. Aus dem Journal für Gasbeleuchtung, December 1859, S. 370. Mit einer Abbildung auf Tab. III. Schilling's Apparat zur Bestimmung des specifischen Gewichtes von Leuchtgas. Angeregt durch Bunsen's „Gasometrische Methoden“ , habe ich den in Fig. 8 abgebildeten Apparat zur spec. Gewichtsbestimmung für Leuchtgas construirt. A ist eine cylinderförmige Glasröhre von 1 1/2 Zoll innerem Durchmesser und etwa 18 Zoll Länge. Das obere Ende derselben ist in einen Messingdeckel eingekittet, durch welchen das Einströmungsrohr a einmündet, und der in seiner Mitte das Ausströmungsrohr b trägt, während zugleich ein Thermometer durch ihn hindurchgeht, und mit seiner Kugel in den Cylinder hineinreicht. Das Einströmungsrohr ist ein Messingrohr von 1/8 Zoll lichter Weite, oberhalb des Deckels umgebogen und mit einem Hahn versehen. Es wird durch einen übergeschobenen Gummischlauch mit der festen Gasleitung in Verbindung gebracht. Das Ausströmungsrohr b ist 1/2 Zoll weit, und oben mittelst einer Platte von Platinblech geschlossen. Im Centrum dieser Platte befindet sich eine, mittelst einer feinen Nadel hergestellte und nachher ausgehämmerte Oeffnung, welche dem Gase als Ausströmungsöffnung dient. Das Rohr hat einen Hahn, durch welchen einmal der Cylinder abgeschlossen, zweitens die Verbindung zwischen dem Cylinder und der Ausströmungsöffnung, drittens die Verbindung zwischen dem Cylinder und der atmosphärischen Luft hergestellt werden kann. B, B ist ein cylinderförmiges Gefäß von 5 Zoll innerer Weite, welches so weit voll Wasser gefüllt wird, daß dieses bis nahe an den oberen Rand tritt, sobald der Cylinder mit Luft oder Gas gefüllt in denselben hineingebracht wird. Dieser Wasserstand ist durch eine Marke am Glase bezeichnet. Der innere Cylinder hat zwei Marken c, c₁, deren Entfernung von einander 1 Fuß beträgt, und von denen c um 2 1/2 Zoll vom untern Rande des Cylinders entfernt ist. Die Anwendung des Apparates gründet sich auf den bekannten und bereits mehrfach benutzten Satz, daß sich beim Ausströmen zweier Gase aus engen Oeffnungen in dünner Platte die specifischen Gewichte dieser Gase nahezu verhalten, wie die Quadrate ihrer Ausströmungsgeschwindigkeiten. Hat ein Gas vom specifischen Gewichte s die Ausströmungsgeschwindigkeit g, und ein anderes vom spec. Gewichte s₁ die Ausströmungsgeschwindigkeit g₁, so ist die Relation zwischen der Ausflußgeschwindigkeit und dem spec. Gewichte ausgedrückt durch s₁/s = g₁²/g². Wird s oder das specifische Gewicht des einen Gases, resp. der atmosphärischen Luft = 1 gesetzt, so erhält man das spec. Gewicht des anderen Gases aus der Formel s₁ = g₁²/g². Man kann auch statt der Ausströmungsgeschwindigkeiten g und g₁ die Ausströmungszeiten t und t₁ substituiren, weil diese Functionen aus den Geschwindigkeiten, Querschnitten und dem Druck sind, und sich Ausströmungsquerschnitt und Druck für alle Versuche gleich bleiben. Demnach hat man zur unmittelbaren Benützung: s₁ = t₁²/t². Die Manipulation mit dem Apparate ist folgende: Man taucht zunächst den mit atmosphärischer Luft gefüllten Cylinder A in das mit Wasser richtig gefüllte Gefäß B ein, und stellt es auf den Boden desselben vertical auf. Wenn man den inneren Cylinder von recht massivem Glase herstellt, so erreicht man den Vortheil, daß er vermöge seiner eigenen Schwere steht, während man ihn sonst niederhalten muß. Das Wasser wird bis zu einer gewissen Höhe in den Cylinder eintreten, aber noch unterhalb der Marke c bleiben. Nun öffnet man den Hahn im Ausflußrohr, so daß die Luft aus der Oeffnung in der Platinplatte entweicht. Das Wasser tritt langsam in dem Meßcylinder in die Höhe. Sobald es die Marke c passirt, fängt man nach einer Secundenuhr zu beobachten an. Ich lasse den Markstrich c sowohl wie c₁ horizontal um die ganze Glaswandung herumgehen, um schärfer beobachten zu können, was um so nothwendiger ist, als man durch eine Wasserschicht hindurch sehen muß. Die Luft braucht etwa 5 Minuten, bis sie zur Marke c₁ aufsteigt, der Zeitpunkt wo sie die Marke passirt, wird wieder notirt; zugleich wird der Stand des Thermometers abgelesen, der Ausflußhahn geschlossen, und die erste Beobachtung ist fertig. Weiter wird zunächst die Verbindung des Einflußrohrs mit der Gasleitung durch ein Kautschukrohr hergestellt, der Einlaßhahn geöffnet und Gas eingelassen, indem man den Cylinder mit der Hand langsam aus dem Wasser heraushebt. Ist er beinahe gefüllt, so gibt man dem Auslaßhahn die Seitenstellung, welche die Verbindung des Cylinders mit der atmosphärischen Luft herstellt, und treibt den ganzen Inhalt durch diese Oeffnung hinaus, indem man den Cylinder wieder in das Wasser eintaucht. Dieses Füllen und Leeren wiederholt man mehreremal, um alle atmosphärische Luft, die vom ersten Versuch oberhalb des Wasserspiegels übrig geblieben war, zu entfernen. Dann füllt man noch einmal, schließt den Auslaßhahn, und stellt den Cylinder wieder auf den Boden des Gefäßes. Nach Oeffnen des Auslaßhahnes strömt das Gas aus der Oeffnung in der Platinplatte aus, ebenso wie vorher die atmosphärische Luft. Man beobachtet wieder die Zeitpunkte, wo das Wasser die beiden Marken c und c₁ passirt, notirt den Thermometerstand, und hat damit die zur spec. Gewichtsbestimmung nöthigen Daten gesammelt. Beispielsweise sey die Ausströmungszeit, welche die atmosphärische Luft gebraucht habe: t = 285 Secunden und die Ausströmungszeit für das Gas t₁ = 209 Secunden, so ist das (uncorrigirte) specifische Gewicht des Gases s₁ = t₁²/t² = 43681/81225 = 0,538. Der Einfluß der Temperatur bleibt noch zu berücksichtigen. Das Gas dehnt sich für jeden Grad Celsius um 0,00367 seines Volumens aus. Ist die Temperatur des Gases eine andere, wie diejenige der Luft, so verhält sich die abgelesene Ausströmungszeit zu der corrigirten (d.h. zu derjenigen, die man abgelesen haben würde, wenn das Gas die Temperatur der atmosphärischen Luft gehabt hätte) wie 1 : t/(1 ± 0,00367 ∙ α). Hier bezeichnet α die Anzahl Grade am Celsius-Thermometer, um welche die Temperatur abweicht. Demnach ergibt sich das corrigirte specifische Gewicht durch die Formel s₁ = t₁²/(1 ± 0,00367 α) t². Ist das Gas kälter als die atmosphärische Luft, so gilt das Plus-Zeichen, im entgegengesetzten Falle das Minus-Zeichen. Wäre im obigen Beispiele das Gas um 3 Grad wärmer gewesen als die Luft, so würde das corrigirte specifische Gewicht desselben seyn s₁ = 43681/[(1 – 0,00367 × 3) × 81225] = 0,544.