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Luftpyrometer - Luftröhre

luftdicht aufgesetzten Recipienten R in Verbindung. Bei der Stellung 2 kommuniziert der Raum S mit dem äußern Luftraum. Wendet man beim Aufziehen des Kolbens die Hahnstellung 1, beim Herabdrücken die Stellung 2 an, so verdünnt man die Luft im Recipienten. Bei umgekehrter Anwendung des Hahns wird die Luft in R verdichtet. Beim Verdünnen dehnt sich die Luft des Raumes R in den Raum R+S aus und wird ausgestoßen. Nimmt man also die Anfangsdichte der Luft in R als Einheit an, so ist die Dichte in R nach einem Kolbenzug R/(R+S) = K, nach 2, 3... n Kolbenzügen K<exp>2</exp>, K<exp>3</exp>,... K<exp>n</exp>. Hierbei ist K ein echter Bruch. Die Dichte in R kann demnach nie auf Null sinken. Beim Verdichten wird die Luft aus dem Raume S jedesmal in den Raum R getrieben. Die Dichte in R ist also nach n Kolbenzügen (R+nS)/R. Hiernach könnte die Dichte ins Unbegrenzte wachsen, doch setzt die Festigkeit und Dichtung der Pumpe sowie der schädliche Raum der Verdichtung eine Grenze. Der Kolben K kann sich dem Boden und den Wänden des Stiefels nie vollkommen anschließen. Der Raum S, der unter dem vollkommen herabgedrückten Kolben übrig bleibt, heißt der schädliche Raum. Heißt ρ die Dichte in R bei aufgezogenem Kolben und Verbindung mit S, so ergiebt sich durch Herabdrücken des Kolbens bei der Hahnstellung 2 die Dichte ρ(S/s). Wird ρ(S/s) = 1, gleich der Dichte der äußern Luft, so kann keine Luft mehr nach außen austreten, demnach ist ρ = (s/S) die Verdünnungsgrenze. Beim Einpumpen kaun umgekehrt die Luft unter dem Kolben und demnach auch jene im Recipienten keine höhere Dichte erreichen als S/s.

Fig. 2 veranschaulicht eine zweistiefelige Ventilluftpumpe zur Verdünnung. Beim Aufziehen des Kolbens werden durch Reibung kegelförmige Stöpselventile geöffnet, welche die Verbindung der Stiefel mit dem Recipienten herstellen, beim Herabdrücken werden dieselben sofort geschlossen. In den Kolben befinden sich Ventile aus elastischen Membranen, die sich nach außen öffnen. Die Kolben gehen abwechselnd auf und ab, wodurch das Verdünnen rascher und bei höherer Verdünnung auch mit geringerm Kraftaufwand vorgeht, da sich dann der auf beide Kolben wirkende Luftdruck fast das Gleichgewicht hält. Bei der Hahnstellung 1 pumpen beide Stiefel durch den stark angedeuteten Kanal und eine Längsbohrung des Hahnes H aus dem Recipienten. Bei der Hahnstellung 2 pumpt A aus dem Recipienten und B durch die punktiert angedeutete Bohrung aus A. Ist in A die Verdünnungsgrenze s/S erreicht, so kann die Luft noch unter den aufgezogenen Kolben in B austreten, aber nicht mehr unmittelbar in den äußern Luftraum. Sei ρ die Dichte im Recipienten, so ist dieselbe ρ(S/s) unter dem herabgedrückten Kolben in A und unter dem aufgezogenen Kolben in B. Bei herabgedrücktem Kolben in B findet kein Austritt mehr statt, wenn ρ(S/s)·(S'/s') = 1 oder ρ = ss'/SS', wobei die Buchstaben mit Strichen die analoge Bedeutung für B haben. Babinet hat durch die angegebene Hahneinrichtung die Verdünnungsgrenze der L. bedeutend hinausgerückt. Die Dichte der Luft im Recipienten zeigt die Barometerprobe (s. d.).

^[Fig. 2]

Guericke hat fast alle jetzt gebräuchlichen Luftpumpenexperimente angegeben; nur wenige wurden von Boyle hinzugefügt. Mit Hilfe eines Ballons, den man vor und nach dem Auspumpen abwägt, findet man das Gewicht von 1000 ccm trockner Luft von 0° C. und 760 mm Quecksilberdruck zu 1,293 g. Die Dichte der Luft unter denselben Umständen auf Wasser bezogen ist hiernach 0,001293. Die Dichte der Luft bei t° und dem Barometerstand b in mm Quecksilber ist ρ·b/760(1+αt)', wobei ρ die zuvor angegebene Dichte ist (s. Boylesches Gesetz, Gay-Lussacsches Gesetz). In ähnlicher Weise können andere Gase gewogen werden. Der Druck der Luft äußert sich an der L. durch das Haften des ausgepumpten Recipienten am Teller, das Sprengen der den Recipienten verschließenden Glasplatten, das Aneinanderhaften der ausgepumpten Magdeburgschen Halbkugeln u. s. w. Der Druck entspricht ungefähr dem Druck einer Quecksilbersäule von 760 mm oder 1,0328 kg auf 1 qcm (s. Barometer). Die ehemals dem Horror vacui (s. Leere) zugeschriebenen Erscheinungen, das Saugen, das Fließen durch den Heber u. s. w. lassen sich durch die L. als vom Luftdruck herrührend nachweisen. Schlaff gespannte Blasen schwellen im Vakuum, Flüssigkeiten geben die absorbierten Gase frei, fangen früher an zu sieden u. s. w. In einer luftleer gepumpten Röhre fällt ein Federchen und ein Bleistück gleichschnell (s. Fall). Eine Glocke im Vakuum ist unhörbar, da das schallleitende Mittel fehlt. Durch die Verdampfung bei raschem Auspumpen kann Wasser zum Gefrieren gebracht werden. Das Licht und die strahlende Wärme geht durch den luftleeren Raum ungehindert durch, die elektrischen und magnetischen Kräfte wirken ebenfalls hindurch, ein Zeichen dafür, daß der durch Auspumpen nicht wegzuschaffende Äther der Träger dieser Kräfte ist. Luftverdünuungsapparate, die mit Flüssigkeiten arbeiten, sind die Wasserluftpumpe (s. Aspirator) und die Quecksilberluftpumpe (s. d.).

Luftpyrometer, s. Pyrometer.

Lufträume, eine Art der Intercellularräume (s. d.).

Luftröhre (Trachea, Arteria aspera), beim Menschen ein häutiger Schlauch, welcher von der Nackenhöhle in die Lunge führt und das Aus- wie Einströmen der Atemluft vermittelt. Sie geht in der Mittellinie des Halses vor der Speiseröhre und der Schilddrüse am Halse herab, gelangt hinter dem Brustbein in die Brusthöhle, verläuft hier mehr links und teilt sich in der Höhe des dritten oder vierten Brustwirbels gabelförmig in zwei Äste, die sog. Bronchien (bronchi), den weitern rechten und den engern linken. (S. die Tafel: Die Brusteingeweide des