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Brockhaus Konversationslexikon

Autorenkollektiv, F. A. Brockhaus in Leipzig, Berlin und Wien, 14. Auflage, 1894-1896

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Mechanische Musikinstrumente - Mechanische Wärmetheorie
welches mit Hilfe der aus der Luftleitung durck!
einen schlauch eintretenden Preßluft mittels Wasser- z
schlauchen in die Bohrlöcher gespritzt wird und zum i
Ausspülen derselben dient. Die Tafel: Bergbau I, !
Fig. 3, zeigt eine stoßende Gesteinsbohrmaschine
(System ^acks) in Thätigkeit. >
Mechanische Musikinstrumente, s. Musik
instrumente, mechanische.
Mechanische Potenzen, s. Maschine.
Mechanisches Äquivalent der Wärme, die
Arbeitsmenge von 425 Kilogrammmeter, die nötig !
ist, um eine Einheit der Wärmemenge oder eine!
Kalorie, d.i. diejenige Wärmemenge zu erzeugen,
die 1 k^ Wasser von Zimmertemperatur (18" ^.) um
1° 0. erwärmt. Ilmgekebrt kann durch den Verbrauch
von einer Kalorie die Arbeit von 425 Kilogramm- !
mcter, d. i. ein Wärmeäquivalent, geleistet werden.
Iul. Rob. Vtayer sprach zuerst in seinen "Be-
merkuugen über die Kräfte der unbelebten Natur"
(in den "Annalew) von Wöhler und Liebig, 1842) in
voller Klarheit den Satz aus, daß Wärme und Arbeit
äquivalent sind, daß eine bestimmte Wärmemenge !
einem bestimmten Arbeitsquantum entspricht, d. h. !
daß erstere verschwinden muß, damit man letzteres ^
gewinnt, und daß sich umgekehrt durch Aufwendung
ebendieser Arbeit jene Wärmemenge wieder erzeugen
läßt; auch bestimmte er dieses Äquivalent. Ge-
nauer ist dies dann 1843 von Joule geschehen, der
gleichzeitig die bei der Reibung zweier Körper auf-
gewendete Arbeit und die dabei erzeugte Wärme-
menge maß. Er fand den obigen Wert. Joule bat
die Arbeit eines sinkenden Gewichts (in Kilogramm-
metern gemessen) zur Bewegung eines Schaufel-
rades in einem als Kalorimeter eingerichteten Was- !
sergefäße verwendet und die in letzterm erzeugte!
Wärmemenge (in Kilogrammkalorien gemessen) be- z
stimmt. Die Division ersterer Zahl durch letztere
giebt das M. A. d. W. Mayer denkt sich 1 cdm
Luft von 18° C. bei dem Luftdruck von 760 mm
Quecksilber in einem würfelförmigen Gefäß einge-
schlossen. Zur Erwärmung dieser Luft von 1,293 k"r
Gewicht um 1" (^. benutzt man, weil bei unverän-
dertem Volumen die fpecisische Wärme 0,1702 ist, die
Wärmemenge 1,293 X 0,1702. Denkt man sich die
obere Würfelwand beweglich, so daß sich die Luft
ausdehnen kann, so ist die specifische Wärme größer, !
nämlich 0,2391, die erforderliche Wärmemenge da- !
her 1,293 X 0,2391. Zugleich bemerkt man, daß !
die obere Würfelwand dem Ausdehnungskoefficien-
ten der Luft entfprechend sich um ^/.^ in gehoben
hat, was einer Hebung einer Quecksilbersäule von
1 gin Grundfläche und 76 cm Höhe, also 10333 k^
Gewicht entspricht. Jener Mehraufwand von
Wärme hat diese Arbeit erzeugt, woraus sich eben-
falls der obige Wert des Äquivalents ergiebt.
Mechanisches Äquivalent des Lichts, die
Wenige Arbeitsmenge, welche der von der Lichtein-
beit in der Zeiteinheit produzierten Energiemenge
entspricht. Auf Grund der Versuche von I. Thom-
sen, Lamansky, Langley, Tumlirz u. a. ist es mög-
lich, die mechan. Energie des Lichts anzugeben.
Die Siemenssche Amylacetatlampe, die als Lickt-
einheit verwendet wird, sendet in ibren leuchtenden
Strahlen in horizontaler Richtung auf eine von ihr
senkrecht bestrahlte, um 1 in entfernte Fläche von
1. ^ciQ in jeder bekunde eine Energie, die der Er-
hebung eines Milligrammgewichts um 15,45 cm
Höhe entspricht. Die Energie dieser leuchtenden
Strahlen ist 2,4 Proz. der Gesamtstrahlung.
Mechanisches Harmonium, Mechanisches
Piano, s. Musikinstrumente, mechanische.
Mechanische Spinnerei, s. Spinnerei.
Mechanische Technologie, die Lehre von
denjenigen Prozessen der Technologie (s. d.), bei
denen der bearbeitete Körper ausschließlich mechan.
Formänderungen erleidet, im Gegensatz zur Che-
mischen Technologie (s. d.).
Mechanische Wärmetheorie, dvnamische
Wärmetheorie, die Lehre von den Beziehungen
zwischen Wärme und mechan. Arbeit. Durch Nach-
denken über die Vorgänge bei der Dampfmaschine
gelangte S. Carnot zu der Überzeugung, daß mit
Hilfe der Wärme nur dann Arbeit geleistet wer-
den kann, wenn die Wärme von einem wärmern
zu einem kältern Körper übergeht, ebenso wie
Wasser über ein Wasserrad fließend nur arbeiten
kann, wenn dasselbe sinkt. In der That muß ein
Körper, um durch Ausdehnung oder Zusammen-
ziehung Arbeit zu leisten, durch einen wärmern er-
wärmt oder einen kältern abgekühlt werden. Durch
Aufwendung von Arbeit kann man umgekehrt,
wie bei den beutigen Eis- oder Küblmaschinen,
welche das Gegenstück der Dampfmaschinen vor-
stellen, Wärme von einem kältern zu einem wär-
mern Körper übertragen. Ebenso könnte man durch
Aufwendung von Arbeit das Wasser auf ein höhe-
res Niveau pumpeu. Sowie uun 1 k^ Wasser bei
einer bestimmten Falltiefe auch bei Anwendung der
sinnreichsten Maschine nur höchstens die Arbeit leisten
kann, die wieder zur Hinaufbeförderung des Was-
sers auf die ursprüngliche Höbe dienen könnte, so
kann nach Carnot das überfließen einer Kalorie
von einer gegebenen höhern Temperatur zu einer
gegebenen niedern nur eine bestimmte Arbeit lie-
fern, die jene Kalorie wieder auf die ursprüngliche
Höhe fördern könnte. Denn in dem einen wie in
dem andern Fall wäre mit der Ungültigkeit dieses
Princips sofort die Möglichkeit eines i^rpßwum
modiw (s. d.) geschaffen. Die Arbeit also, die eine
Kalorie bei bestimmtem Temperaturfall bei Vermei-
dung aller unnötigen Verluste zu leisten vermag,
ist von den in der Dampfmaschine etwa anzuwen-
denden Stoffen (Wasser, Koblensäure u. s. w.) un-
abhängig. Hat man dieselbe in irgend einem Fall
ermittelt, so gilt das Ergebnis für alle Fälle. Bei
allen feinen Überlegungen hielt Carnot die Wärme-
menge für unveränderlich. Als uun I. R. Mayer
und Joule das Entstehen von Arbeit auf Kosten der
Wärme und umgekehrt nachwiesen (s. Mechanisches
Äquivalent der Wärme), sah sich Clausius genötigt,
an dem Carnotschen Satze eine Korrektur anzu-
bringen. Erbetonte, daß bei dem Temperaturfall
der Wärme auch Wärme verschwindet, nämlich die
in Arbeit verwandelte. Es handelt sich jetzt also
eigentlich darum, das Verhältnis der in Arbeit ver-
wandelten Wärmemenge (^ zu der einen bestimm-
ten Temperaturfall durchmachenden H zu ermit-
teln. Denkt man sich in einem die Wärme nicht
leitenden Cylinder eine Gasmenge von der Wärme-
kapacität e (f. Specifische Wärme) und der ab-
soluten Temperatur 'I^ eingeschlossen, die sich Ar-
beit leistend ausdehnt und auf die Temperatur ^2
sinkt, so ist die Wärmemenge Y/ ^ e('Ii -^2) ver-
schwunden oder in Arbeit verwandelt worden. Der
Nest aber H - c^ ist von 1i auf I. c^nmken.
Das Verhältnis von <)/, der nutzbar verwendeten
Wärme, zu der überhaupt verwendeten H ^ (^, der
sog. ökonomische Koefficient, ist in diesem Fall