Zusammenfassung
Die Anzeigen der verschiedenartigen Instrumente, welche zur Messung von Temperaturen verwandt werden, stimmen im allgemeinen weder unter einander genau überein, noch entsprechen sie dem, was aus theoretischen Gründen als wahre Temperatur zu betrachten ist. Bei manchen Gattungen von Thermometern können selbst die einzelnen Instrumente derselben Art fundamentale, durch Berücksichtigung der eigentlichen Instrumentalfehler nicht zu beseitigende Abweichungen zeigen und sind daher zu einer genauen Temperaturbestimmung nicht ohne weiteres zu verwenden.
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Referenzen
Die bisherige Bezeichnungsweise des Herrn Dr. Pernet, welcher mehrere wichtige Gesetze dieser Erscheinung aufgestellt hat, ist eine etwas abweichende.
Pogg. Ann. Bd. 41, S. 473 und S. 280.
Bei einem Glase, welches zu einem Quecksilberthermometer verwandt, eine Aenderung des Eispunktes von 0,4°, wie sie sehr häufig beobachtet wird, verursacht, mufs der kubische Ausdehnungskoëffizient zwischen 0° und 100° um 2,57 pCt. verschieden gefunden werden je nach der Reihenfolge der beiden Temperaturen, in welcher die Bestimmungen ausgeführt werden. Bei höheren Temperaturen müssen die Unterschiede noch viel gröfser werden. Derartige sehr bedeutende Unterschiede sind in der That von Matthiessen (Pogg. Ann. Bd. 128, S. 521) gefunden worden.
Pogg. Ann. Bd. 153, S. 445.
Pogg. Ann. Ergänz.-Bd. 5, S. 465.
Pogg. Ann. Bd. 123, S. 115.
Dieselben sind in dem vorliegenden Hefte von Herrn Grunmach veröffentlicht.
„Ueber die Ausdehnung des destillirten Wassers”, Abhandlung der Königl. Akad. d. Wiss. zu Berlin 1855, S. 11.
Nach beiläufigen Bestimmungen, welche aber zunächst nur eine individuelle Bedeutung besitzen, wurde für ein Fuess’sches (patentirtes) Thermometer der Ausdehnungskoëfficient der Milchglasskale etwa 0,000001 kleiner gefunden, als der der Kapillare.
Ohne die Untersuchung zu kompliciren, könnte man auch zwischen den Temperaturen des Glases und des Quecksilbers unterscheiden ; doch würde diese Unterscheidung ohne praktischen Nutzen sein.
Veröffentlicht ist meines Wissens nichts über diese Korrektion, doch entnehme ich einer schriftlichen Mittheilung des Herrn Dr. Pernet, dafs sowohl er als auch später Herr Marek unabhängig auf diese Korrektion aufmerksam geworden sind und ihren Werth berechnet haben.
Unter etwas einfacheren Voraussetzungen ist diese Korrektion von Dorn abgeleitet worden. Dorn: Die Station zur Messung von Erdtemperaturen zu Königsberg i. Pr., Schriften der phys.-ökon. Ges. zu Königsberg 1872.
Carl’s Repert- Bd. XI, S. 308; Bericht über Frage 16 des Programms für den Meteorologen-Congrefs in Rom 1879, S. 13 An ersterer Stelle ist für den als Ausgangspunkt zu wählenden Nullpunkt ein komplicirterer Ausdruck substituirt, welcher aus
einem später zu besprechenden Gesetze folgt.
Hierzu Beilage I, II und III.
Diese Form, welche sich besonders zum Normalinstrument für meteorologische Zwecke eignet, ist später vom Verfertiger mehrfach ausgeführt worden.
Herr Fuefs läfst bei seinen Thermometern seit einiger Zeit die Theilung sich stetig dem Kaliber entsprechend ändern. 2) Bei zwei Fuefs’sche, der Kommission gehörigen und für Wägungszwecke benutzten Thermometern, welche eine an sich vorzüglich gleichmäfsige Kaliberröhre besitzen, sind sogar durch die absichtlich ungleichmäfsige Theilung gröfsere Fehler hineingekommen, als sie sich bei einer gleichmäfsigen Theilung ergeben hätten.
Pogg. Ann. Bd. 6, S. 2S7. Königsberger astron. Beob. Abth. 7, S. 9.
Ueber die Korrection der Thermometer, insbesondere über Bessel’s Kalibrirmethode. Dorpat 1865. Inaug.-Diss.
Dorn: „Die Station zur Messung von Erdtemperaturen zu Königsberg in Preufsen” in den Schriften der physikal.-ökonom Ges. zu Königsberg 1872. Wild: „Bericht über die Arbeiten zur Reform der schweizerischen Urmafse”, Zürich 1868. S. 127.
Carl’s Rep. f. Exper.-Phys. Bd. 15, S. 285 und 677; Zeitschrift d. österr. Ges. f. Meteor. Bd. 14, S. 426.
Anmerkningar angáende thermometrars förfårdigande och bruk. Åbo 1823. Akad. Diss. Pogg. Ann. Bd. 9, S. 525.
Die Sicherheit der Einstellung auf die Kuppe eines Quecksilberfadens ist indessen eine erheblich geringere als die oben angegebene Sicherheit der Einstellung auf einen Strich, und gewährt nach meiner Erfahrung die Anwendung des Komparators bei Kalibrirungen angesichts der gröfsern Zeitdauer der Einstellungen keinen Vortheil gegen das direkte Schätzen unter Anwendung der Lupe.
Hierzu Beilage IV.
Bei „E fallend“ wurde eine dieser beiden Beobachtungen später als durch einen Abschreibefehler um 2s entstellt gefunden, ohne dafs dadurch eine Neuberechnung als angezeigt erschien.
Vergl. Dahlander „Försök öfver kroppars afsvalning i vätskor” in der „Ofversigt af kongl. vetenskaps-akademiens för-handlingar 1876, Heft 9, S. 29; Stockholm 1877.”
Auf die Erscheinungen dieser Art hat neuerdings Pfaundler in der 8ten Auflage von Müller-Pouillet’s Lehrbuch der Physik und Meteorologie Bd. II, 2, S. 67 unter der Bezeichnung des „todten Ganges“ von Thermometern hingewiesen.
Hierzu Beilage V.
Vergl. die zutreffenden Bemerkungen von Dr. Pernet über die Bestimmung der Eispunkte in dem ,.Bericht über Frage 16 des Programms für den Meteorologen-Kongrefs in Rom 1879” S. 2 und in der „Zeitschr. d. österr. Ges. f. Meteorologie”, Bd. XIV S. 130. Ueber die Bestimmung des Eispunktes in gefrierendem, vorher überkältetem destillirten Wasser wurde — in Folge einer Mittheilung des Herrn Prof. Rüdorff, dafs er auf diese Weise die Eispunkte oft um 0,1° höher finde, als in einer Mischung aus Schnee und destil-lirtem Wasser — ein Versuch durch Herrn Wiebe und mich am 22. März 1879 angestellt. Der Eispunkt zweier Thermometer wurde zunächst auf die gewöhnliche Art bestimmt, hierauf wurden die inzwischen im Eise aufbewahrten Instrumente in ein Becherglas mit überkältetem destillirtem Wasser, welches sich in einer Kältemischung befand, gebracht. Die Thermometer stiegen nach Bildung des Eises rasch an und näherten sich selbst in der Nähe des Bodens nur bei überaus kräftigem beständigen Rühren des Wassers dem vorher beobachteten Stande bis auf mögliche Beobachtungsfehler; während sie bei minder kräftigem Rühren um 0,05° und mehr höher standen und sich übrigens beständig änderten. Die Bestimmung in gefrierendem Wasser dürfte daher in Folge der grofsen Neigung des Wassers zur Schichtenbildung nur mit grofser Vorsicht anzuwenden sein.
Die Fortschaifung des Schmelzwassers ist indessen wohl nicht durchaus nothwendig; so lange die relative Menge des Eises grofs genug ist, giebt ganz mit Wasser durchtränktes Eis dieselben Eispunkte wie möglichst trockenes Eis.
Carl’s Repertorium Bd. 11, S. 276.
Ebendaselbst Bd. 14, S. 680.
Für die Anwendung ist es wünschenswerth, dafs die Striche möglichst lang, jedenfalls soweit ausgezogen sind, dafs sie nicht von der Kapillare vollständig verdeckt werden.
Pogg. Ann. Bd. 11, S. 335; Bd.13, S.33. Auch der Anfang Schlufs der erstcitirten Abhandlung Bd. 11, S. 266 und S. 517 ist sehr lesenswerth, da dieselbe ein klares Bild von dem damaligen Stande der Thermometrie gewährt.
Ann. de Chimie et de Physique. T. Série, T. LXIX, p. 312.
Carl’s Repertorium Bd. 11, S 257
Vergl. die ersten Eispunktsbestimmungen an den Thermometern N, II, III auf Seite 32, 40, 45 der Beilagen.
Vergl. besonders die Eispunkte von II nach Erwärmung des Thermometers auf 100° am 30. März und 2. Juni und am 8., 9., 14. Juni 1877 auf Seite 42–44 der Beilagen.
Vergleiche hierzu die Eispunkte von 101 auf Seite 24 und 25 und von 11 auf Seite 31 und 32 der Beilagen. Auch bei den Eispunkten von 101 auf Seite 19 bis 23 der Beilagen rührt die allgemeine Ansteigung der Eispunkte nur zum Theil von dem Verschwinden der Anfertigungsdilatation, zum Theil auch von den sekundären Erwärmungen her.
An dem in den Beilagen vorliegenden Material läfst sich nur das Verschwinden der Depression vom im Eise befindlichen Thermometer durch einige Tage verfolgen. Vergl. z. B. die Thermometer III Seite 45 und IV Seite 47 der Beilagen, von denen bei dem ersteren eine von der Anfertigung und der Erhitzung auf 100°, bei dem zweiten nur eine von einer Zimmertemperatur von 4–15° herrührende Depression vorhanden ist.
Von den zahlreichen Bestimmungen, welche den Einflufs der langsamen Abkühlung bezeugen, seien hier beispielsweise nur die an 101 vom 14., 15., 20., 21. Oktober 1876 auf Seite 17: an V vom IG., 18., 19., 21. Mai hervorgehoben.
Nach der ursprünglichen Fassung des Gesetzes durch Pernet geht derselbe nicht stets von demselben möglichst depressionsfreien Eispunkt aus, sondern läfst als Ausgangspunkt den von ihm so genannten zeitigen Nullpunkt zu, welcher auch bei einem durch höhere Temperaturen deprimirten Thermometer nach mehrtägigem Aufenthalte desselben im Eise eintritt. In einer im Druck befindlichen Publikation des Bureau Internationale des Poids et Mesures läfst derselbe Verfasser dem zweiten Ausgangspunkt eine sekundäre Bedentung gegen den erstgenannten. Da für die Praxis die Annahme eines festen Ausgangspunktes unentbehrlich ist, wenn von naufigen Eispunktsbestimmungen abgesehen werden soll, so werde ich mich auf die Annahme eines möglichst depressionsfreien Eispunktes beschranken, zumal in dem vorliegenden Material die Mittel zur Bestimmung der sogenannten zeitigen Nullpunkte meistens
Hierzu Beilage VT, VT1, VIII.
Wild’s Repertormnj für Meteorologie Bd. II. St. Petersburg 1872.
Ebendaselbst Bd. III, No. 1, Seite 106. St. Petersburg 1874.
Seite 59 der Beilagen.
Seite 56 der Beilagen.
Seite 61 der Beilagen.
Beilage VIII.
Ein sehr reiches, publicirte und nicht publicirte Versuche der verschiedensten Beobachter umfassendes Material für die Beurtheilung der Konstanz des Fundamentalabstandes enthält die schon erwähnte, in den Annales des Bureau International des Poids et Mesures zur Veröffentlichung gelangende, augenblicklich im Drucke befindliche Abhandlung des Dr. Pernet.
Nach den im Kapitel I gegebenen Daten wäre der Zahlenfaktor gleich 0,000157.
Pogg. Ann. Bd. 133, S. 313.
Wüllner, Lehrbuch der Experimentalphysik, Leipzig 1875, Bd. III, S. 312.
Einige Bestätigung findet diese Formel dadurch, dafs die mit ihrer Hilfe berechneten Fundamentalabstände an einem Ein-schlufsthermometer neuerer Konstruktion (Th. VII) vollständig unter einander übereinstimmen.
Die hier gegebene Form ist die für Ausführung von Integrationen und das Verständnis der einzelnen Konstanten bequemere. Für numerische Rechnungen bringt man diese und die folgenden Formeln besser in die Form der Formeln 9. und 10.
Eine Vorrichtung zur Bestimmung des Siedepunktes unter Vermeidung jeder Fadenkorrektion ist in der Abhandlung von Pernet in den Annales des Bureau International beschrieben.
Hierzu Beilage IX und X.
In den Fehlertafeln für die von der K. N. A. K. untersuchten Thermometer werden die Gröfsen e und δ mitgetheilt.
Diesem Uebelstand ist inzwischen durch Fuefs’s Konstruktion abgeholfen worden.
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Thiesen, M. (1881). Vergleichungen von Quecksilberthermometern. In: Foerster, W. (eds) Thermometrische Untersuchungen. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-33831-5_1
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