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Die Entwicklung der Thermodynamik. Bas Carnot'sche Princip. 2 3 5 -
Hingegen bemerkt J a m e s T h o m s o n , dass dann, weil das
frierende und sieh ausdehnende Wasser Arbeit leisten kann,
Arbeit aus nichts geschaffen wäre. E r findet die Auflösung des
Paradoxons darin, dass der Gefrierpunkt bei höherem Druck
niedriger liegt, wodurch die C a r n o t ' s c h e Theorie in vollen E i n -
klang mit den bekannten Thatsachen tritt.
Der ursprüngliche Gedanke von W . T h o m s o n war folgender.
M a n denke sich einen Cylinder aus nichtleitendem Material
mit leitendem Boden, Luft von 0® enthaltend, und durch einen
reibungslosen Kolben verschlossen. M a n bringt den Boden des
Cylinders in einen See von 0® C und comprimiert langsam die
Luft, welche ihre W ä r m e abgebend bei 0° verbleibt. Hierauf
bringt m a n den B o d e n des Cylinders in eine begrenzte Wassermasse
von 0", lässt die Luft sich auf das ursprüngliche V o l u m
ausdehnen, wobei man, während das Wasser friert, die abgegebene
W ä r m e und die geleistete Arbeit zurückerhält. E s ist also nichts
geschehen, als dass einer kleineren Wasserraasse von 0" C eine
W ä r m e m e n g e entzogen u n d einer grössern Wassermasse von
ebenfalls 0® C zugeführt worden ist. Da hier keine Temperaturdifferenz
besteht, findet nach C a r n o t ' s Theorie auch keine Arbeitsleistung
statt. Alles wäre in Ordnung, w e n n nicht das
frierende Wasser Arbeit leisten könnte, wie J. T h o m s o n bemerkt.
W o h e r k o m m t diese Arbeit? N i m m t m a n an, dass das
Arbeit leistende, also unter Dntcl' sich bildende Eis einen tiefern
Schmelzpunkt hat, dass demnach die sich ausdehnende Luft
Hilter ist als die comprimirte, so k o m m t alles in Einklang.
H a t man die A n n a h m e einer Erniedrigung
des Gefrierpunktes durch Druck
einmal gemacht, so kann m a n das Maass
derselben mit J a m e s T h o m s o n in folgender
Weise aus der C a r not'sehen Theorie
ableiten.
M a n denke sich den obigen Cylinder
von 1 m^ Inhalt u n d 1 in^ Kolbenquerschnitt
mit Wasser gefüllt, und lässt dasselbe
bei 0® C frieren, wodurch der Kolben
u m 0,09 m hinausgeschoben wird. Diese A n o r d n u n g wird
als W ä r m e m a s c h i n e in folgender Weise verwendet:
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