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Mechanische Wärmetheorie. 1. Ein grosses Quantum von Wärmeenergie ist immer einem ganz bestimmten Quantum mechanischer Energie äquivalent. Die Summe der beiden Energiearten1 in einem gegen die Aussenwelt vollkommen abgeschlossenen Raume, in welchem sich beliebige2 Umwandlungen der einen in die andere Energieform zutragen3, ist deshalb konstant. Dieser Satz heisst auch das Prinzip von der Erhaltung der Energie.

 

2. Bei Kreisprozessen4 vollziehen sich die Umwandlungen so, dass dabei die umgewandelte Wärme immer den Wärmequellen höherer Temperatur entnommen wird, während eine Ueberführung von Wärme aus einer Wärmequelle niederer[Pg 52] Temperatur in eine höhere nur durch Aufwendung von mechanischer Arbeit oder einer anderen Energieform vollzogen werden kann, und bei jedem solchen Kreisprozess findet eine Vermehrung der Wärmeenergie auf Kosten der anderen Energieform statt.

 

Am allgemeinsten5 lässt sich der zweite Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie in der Form aussprechen: Nur solche Vorgänge vermögen mechanische Arbeit zu liefern, welche in der Natur von selbst sich vollziehen, wie z. B. der Uebergang von Wärme von höherer auf niedere Temperatur, das Herabsinken eines Gewichts von einem höheren auf ein tieferes Niveau6, der Uebergang der Elektrizität von einem höheren auf ein tieferes Potentialniveau etc. Da Wärme auftritt, wenn Arbeit, d. h. Bewegung von Massen, verschwindet, und da umgekehrt Wärme in Arbeit übergeführt werden kann, so fasst7 man gegenwärtig die Wärme selbst als eine Art von Massenbewegung auf, bei der jedoch die Körper nicht als Ganzes, sondern nur ihre Moleküle gegeneinander in Bewegung begriffen8 sind. Keine Wärme9 würde demnach ein Körper enthalten, wenn seine Moleküle gegeneinander in Ruhe wären; dieser Zustand wäre dann derjenige, welcher dem absoluten Nullpunkt der Temperatur entspricht.

 

Der Magnetismus. Ein Magnet zieht10 ein ihm nahe gebrachtes Eisenstück an, wird gleichzeitig aber auch von diesem Eisenstück mit gleicher Kraft angezogen.

 

Nähert man zwei Magnetpole einander, so beobachtet man nur dann Anziehung, wenn der eine ein Nordpol, der andere ein Südpol ist, oder wenn beide ungleichnamig sind. Dagegen11 stossen12 sich zwei Nordpole oder zwei Südpole, d. h. gleichnamige Pole, gegenseitig ab.

 

Die Kraft, welche zwischen zwei Magnetpolen zur Wir[Pg 53]kung kommt, ist umgekehrt proportional dem Quadrat ihres gegenseitigen Abstandes.

 

Die Einheit der Polstärke ist ein solcher Magnetpol, dessen Stärke so gross ist, dass wenn er in die Entfernung von 1 cm von einem ähnlichen Magnetpol von gleicher Stärke gestellt wird, denselben mit der absoluten Einheit der Kraft abstösst. Diese absolute Einheit der Kraft ist die Dyne, welche der Masse von 1 g die Geschwindigkeit von 1 cm in der Sekunde mitteilt.