Gastafeln: Physikalische, thermodynamische und brenntechnische Eigenschaften der Gase und sonstigen Brennstoffe [2. Aufl. Reprint 2019] 9783486778939, 9783486778922

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HANDBUCH DER G A S I N D U S T R I E HERAUSGEGEBEN IN EINZELDARSTELLUNGEN V O N HORST BRUCKNER

G A S T A F E L N PHYSIKALISCHE, T H E R M O D Y N A M I S C H E UND BRENNTECHNISCHE EIGENSCHAFTEN DER GASE UND SONSTIGEN BRENNSTOFFE VON

HORST

BRÜCKNER

DR.-ING. HABIL.

2. A U F L A G E • M I T 15 A B B I L D U N G E N

VERLAG VON R . O L D E N B O U R G MÜNCHEN 1952

Copyright 1952 by R.Oldenbourg Printed In Germany

INHALT I.EINTEILUNG DER B R E N N S T O F F E UND DEREN MITTLERE Z U S A M M E N S E T Z U N G A. T e c h n i s c h e B r e n n g a s e 1. Unterteilung der technischen Brenngase

16

2. Durchschnittliche Zusammensetzung der technischen Brenngase

20

3. Mittlere Zusammensetzung von Kokereigas (Ferngas) und von Stadtgas (Steinkohlengas-Wassergas-Gemischen) nach Volumen und Gewicht 20 4. Durchschnittlicher Gehalt technischer Brenngase an schädlichen Begleitstoffen vor und nach der üblichen Gasreinigung 21 5. Richtlinien des DVGW über die Beschaffenheit von Stadtgas a) Brenneigenschaften b) Reinheitsanforderungen

21 21 22

6. Durchschnittliche Zusammensetzung von Kohlcnwasscrstoffgasen

22

7. Beschaffenheit der Flüssiggase a) Mittlere Zusammensetzung von technischem Propan, Propylen und Butan . . . . b) Reinheitsanforderungen an Propan, Propylen und Butan c) Unterer Heizwert von Propan, Propylen und Butan d) Beschaffenheit von Propan-Butan-Treibgas e) Mittlere Zusammensetzung von Ruhrgasol

23 23 23 24 24 24

B. F e s t e u n d f l ü s s i g e B r e n n s t o f f e 1. Mittlerer Gehalt von festen Brennstoffen an Asche, Wasser und flüchtigen Bestandteilen 24 2. Durchschnittliche chemische Zusammensetzung der festen Brennstoffe (auf aschcund wasserfreie Substanz bezogen) 25 3. Petrographische Bestandteile der Steinkohle

26

4. Durchschnittliche Zusammensetzung von Koksen (wasserfrei)

26

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i. EINTEILUNG DER BRENNSTOFFE UND DEREN MITTLERE ZUSAMMENSETZUNG

18

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Sutherlandsche Konstante

943 855 933 926 2103 699 841 940 700

198 287 257 370 164 380 349 330 901

ß• 10'

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356 -

283 447 -

Dyn. Zähigkeit r/, kg m"» s • 10'

Kinematische Zähigkeit p« m» s"' • 10«

9,61 8,72 9,51 9,44 21,37 7,13 8,57 9,58 7,14

8,05 6,30 7,46 12,00 11,79 2,01 3,11 4,02 5,72

»• 10'

7 f) 1 -

682 862 -

-

') Gas- und Wasserfach 78 (1930), S. 570. Gas- und Wasserfach 79 (1936), S. 49, 69. 3 ) Gas- und Wasserfach 75 (1932), S. 989. *) Zahlenwerk nach Landolt-Börnstein-Roth sowie nach L. Zipperer und Müller (Gas- und Wasserfach 75 (1932), S. 623, 641, 660). 2)

63

H. ZÄHIGKEIT

Dyn. Zähigkeit I,, g cm- 1 s - 1 • 10*

Gas bzw. Dampf

Helium Kohlendioxyd. . . Kohlenoxyd . . . . Luft Methan Propan Propylen Sauerstoff Schwefeldioxyd . Schwefelwasser Stoff

Stickstoff Wasserdampf1) . . Wasserstoff

Sutherlandsche Konstante C

1880 1405 16S6 1728 1036 752 765 1927 1183

78,2 266 104 116 190 324 322 131 416

1175 1673 904 848

331 112 673 90

10*

Dyn. Zähigkeit n, kg m~' s • 107

Kinematische Zähigkeit r, m' s ~ l . 10a

19,16 14,30 16,88 17,62 10,56 7,67 7,80 19,65 12,06

105,3 7,16 13,26 13,36 14,49 3,72 3,99 13,49 4,04

11,98 17,05 9,22 8,65

7,63 13,31 11,24 94,27

232 359 277 285 318 -

295 -

-

282 -

260

#•10« 625 765 673 682 719 -

693 -

-

679 -

655

3. Dynamische Zähigkeit rjt • 10® reiner Gase in Abhängigkeit von der Temperatur 2 ) °c

Kohlendloxyd

Äthylen

Sauerstoff

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

1,4094 1,8813 2,3076 2,6966 3,0550 3,3880 3,6995 3,9929 4,2709 4,5352 4,7876

0,9623 1,2787 1,5635 1.8225 2,0608 2,2818 2,4886 2,6833 2,8675 3,0427 3,2099

1,9661 2,4954 2,9615 3,3780 3,7570 4,1063 4,4314 4,7368 5,0252 5,2994 5,5610

t

Kohlenoxyd Wasserstoff

1,6943 2,1305 2,5089 2,8461 3,1525 3,4346 3,6973 3,9441 4,1773 4,3986 4,6100

0,8510 1,0510 1,2305 1,4045 1,5657 1,7199 1,8670 2,0091 2,1463 2,2799 2,4093

Methan

Stickstoff

1,0505 1,3620 1,6360 1,8822 2,1071 2,3147 2,5314 2,6900 2,8617 3,0250 3,1807

1,6931 2,1360 2,5207 2,8637 3,1756 3,4628 3,7302 3,9812 4,2184 4,4440 4,6591

4. Kinematische Zähigkeit vt • 10® reiner Gase in Abhängigkeit von der Temperatur 2 )

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

Kohlendioxyd

Äthylen

6,9942 12,756 19,841 28,087 37,374 47,605 58,707 70,622 83,302 96,702 110,79

7,548 13,704 21,247 30,003 39,847 50,679 62,418 75,010 88,402 102,54 117,13

Sauerstoff

13,497 23,404 35,221 48,666 63,575 79,810 97,270 115,88 135,58 156,30 178,00

Kohlenoxyd

Wasserstoff

Methan

13,295 22,842 34,109 46,873 60,982 76,312 92,772 110,30 128,81 148,30 168,68

92,866 156,68 233,27 321,70 421,23 531,48 651,57 781,47 920,65 1069,05 1226,1

14,374 25,463 38,784 54,054 71,075 89,676 110,76 131,18 153,90 177,84 202,94

Stickstoff

13,242 22,825 34,158 47,011 61,232 76,688 93,294 110,98 129,68 149,34 169,92

*) Zähigkeit des Waaserdampfes bis 30 at s. W. Schiller, Forschung a. d. Gebiet d. Ingenieur wesens 5, 71 (1934). *) C.Schmidt, Gas- und Wasserfach 85 (1942), S. 92.

64

II. PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN

5. Dynamische und kinematische Zähigkeit verschiedener technischer Gasgemische bei 20 o1 )

Gas

Kokereigas 1 . Kokereigas 2 . Kokereigas 3 . Stadtgas 1 . . . Stadtgas 2 . . . Stadtgas 3 . . . Mischgas . . . . Generatorgas 1 Generatorgas 2 Generatorgas 3 Gichtgas . . . . Abgas 1 Abgas 2 Abgas 3

Kaumgewicht Ytt kg/m«

Dyn. Zähigkeit v„ g cm -1 .*»" 1 • 10T

Kin. Zähigkeit ••t. m» s~> • 105

0,4468 0,4987 0,4802 0,4919 0,4656 0,4729 0,5278 1,0023 1,0184 0,9779 1,2052 1,2256 1,2597 1,2238

1262 1304 1310 1332 1306 1307 1355 1714 1712 1715 1749 1756 1749 1793

28,25 26,15 27,28 27,08 28,05 27,64 26,67 17,10 16,81 17,54 14,51 14,33 13,88 14,65

Gaazusammensetzung in Vol.- %

1,7 2,1 2,0 3,3 2,2 2,2 2,5 4,8 3,5 3,1 8,7 8,6 13,3 6,2

Cn Hm

0,

CO

H,

CH t

N,

2,1 2,3 2,0 1,4 1,3 1,2 1,6 0,5 0,8 0,9

0,9 0,9 1,4 0,6 0,6 1,0 0,8 0,3 0,3 0,5

6,0 5,7 4,6 3,8 4,1 4,0 14,9 26,4 27,3 28,6 32,8

57,5 53,0 54,9 51,3 53,1 52,3 53,0 17,2 14,4 17,7 1,5

24,0 24,3 23,5 29,6 29,5 29,9 18,1 2,6 3,7 4,2 0,2

7,8 11,7 11,6 10,0 9,2 9,4 9,1 48,2 50,0 45,0 56,8 89,1 82,8 83,1

-

-

2,3 3,9 10,7

-

-

-

-

-

-

-

-

6. Dynamische Zähigkeit rj von Quecksilber (cm-1 g s-1) Temp. °C

V

Temp. °C

'i

Temp. °C

1

0 20

0,0168 0,0159

40 60

0,0148 0,0137

80 100

0,0130 0,0123

7. Dynamische Zähigkeit rj von W a s s e r ( c m - 1 g s"1) Temp. °C

'i

Temp. °C

n

Temp. °0

V

0 20

0,0178 0,0101

40 60

0,0067 0,0047

80 100

0,0036 0,0030

') Über die dynamische Zähigkeit von technischen Gasgemischen in Abhängigkeit von der Temperatur siehe C. Schmidt, Gas- und Wasserfach 85 (1942), S. 92). *) Herning und h. Zipperer, Gas- und Wasserfach 79 (1936), S. 49.

65

J. DIFFUSSION VON GASEN

8. Dynamische Zähigkeit rj verschiedener Flüssigkeiten ( c m - 1 g s~*) Flüssigkeit

Äthylalkohol Äthylalkohol Äthylalkohol Äthylbenzol Äthylsulfid Ammoniak Anilin Benzin Benzol Benzol Cyclohexan Diäthyläther Diäthyläther Glycerin Hexan Kohlensäure (flüssig) Kresol Merkaptan Methanol

"C 0 25 50 0 0 —33,5 25 20 20 50 20 0 25 20 20 20 45 25 0

Flüssigkeit

°c

1

Methanol Methanol Nitrobenzol Oktan Paraffinöl Pentan Phenol Schwefelkohlenstoff Terpentinöl Tetrachlorkohlenstoff Thiophen Toluol Toluol Trichloräthylen . . . o-Xylol o-Xylol m-Xylol m-Xylol j>-Xylol

25 50 25 20 20 20 25 0 0

0,0055 0,0040 0,0183 0,0054 1,02 0,0024 0,0850 0,0044 0,0225

0 0 0 20 25 0 20 0 20 20

0,0135 0,0087 0,0077 0,0059 0,0055 0,0110 0,0081 0,0081 0,0062 0,0065

1 0,0177 0,0108 0,0070 0,0087 0,0056 0,0025 0,0374 0,0052 0,0065 0,0042 0,0097 0,0029 0,0023 10,69 0,0033 0,0007 0,04 0,0021 0,0082

J. D I F F U S I O N V O N G A S E N 1. Begriff Die Diffusion von Gasen, d. h. deren Wanderung im Raum unter Ausgleich von Konzentrationsunterschieden, beruht auf der thermischen Bewegung der Gasmoleküle. Diese Bewegung erfolgt infolge gegenseitiger Behinderung jedoch nur für kurze Strecken geradlinig (mittlere freie Weglänge der Moleküle). Die Maßzahl für die Diffusion bildet der Diffusionskoeffizient + 2000° verschieden.

a) F l ü s s i g k e i t s t h e r m o m e t e r Flüssigkeit

Pentan Alkohol Toluol Quecksilber Quecksilber Quecksilber

Art des Glases

Jenaer Normalglas Jenaer Normalglas Jenaer Normalglas Jenaer Normalglas Supremaxglas Quarzglas

Verwendungsbereich

— 200 bis + . . . . — 120 bis + — 70 bis + — 30 bis + — 30 bis + — 30 bis +

20° 50° 100° 425° 525° 750°

Korrekturwert für den herausragenden Flüssigkeitsfaden Darin bedeuten:

ta = ta + ny (ta — ts).

tw die wahre Temperatur ta die abgelesene Temperatur n den herausragenden Flüssigkeitsfaden von n° (gemessen vom Austritt des Thermometers aus dem Bereich der zu messenden Temperatur) y den scheinbaren Ausdehnungsbeiwert der Thermometerflüssigkeit im Glas tj die mittlere Temperatur des herausragenden Fadens.

72

III. T H E K M 0 D Y N A M I S C H E

EIGENSCHAFTEN

Beiwert y für die Fadenberichtigung bei Füllung des Thermometers mitPentan 0,00125 mit Toluol 0,00125 mit Alkohol 0,00125 mit Quecksilber 0,00016. G e w ä h r l e i s t e t e S i c h e r h e i t der F e h l e r a n g a b e n in den Prüfscheinen der von der P T R g e p r ü f t e n G l a s t h e r m o m e t e r bei völlig e i n t a u c h e n d e m F a d e n Toleranz -fc °C Teilung °C

Temperaturbereich

7,.°

— 2 0 0 b . — 80° — 8 0 b . — 20° — 2 0 b. + 100° + 1 0 0 b. + 2 0 0 ° + 2 0 0 b. + 3 0 0 ° + 3 0 0 b. + 4 0 0 ° + 4 0 0 b. + 5 0 0 ° + 5 0 0 b. + 700°

_

_

-

-

--

0,01

0,02

0,025

-

-

0,2 0,1 0,2

0,1 0,05

-

-

l"

7.°

_

0,5 0,25 0,2 0,25

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1,0 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 1,0 2,5

2°

-

1,0 1,0 2 5

b) W i d e r s t a n d s t h e r m o m e t e r Der elektrische Widerstand der Metalle ändert sich mit der Temperatur, bei den gebräuchlichen Metallen und Legierungen nimmt er mit steigender Temperatur zu. Bei dem Widerstandsthermometer wird der Widerstand eines an die Meßstelle gebrachten Metalldrahtes (Temperaturfühler) gemessen und von dessen Größe auf die Temperatur der Meßstelle geschlossen. Die Meßgenauigkeit der Widerstandsthermometer ist vor allem bei höheren Temperaturen sehr gut und übertrifft die der Flüssigkeitsthermometer. Der Zusammenhang zwischen Temperatur und Widerstand wird durch den Temperaturbeiwert a ausgedrückt, a bedeutet die mittlere relative Zunahme des Widerstandes bei einer Erwärmung des Widerstandsdrahtes um 1° C, bezogen auf den Widerstand bei 0°, wenn der Draht von 0° C auf 100° C erwärmt wird. Es gilt demnach __

r

1 0 0

- R

100 i20

0

'

Die prozentuale Widerstandsänderung je 1° C ist also gleich 100 a. Verwendungsbereich u. T e m p e r a t u r b e i w e r t e von W i d e r s t a n d s t h e r m o m e t e r n 1 ) Material Platin Nickel Eisen Gold-Silber-Legierung

Verwendungsbereich

100 a

von — 2 0 0 bis + 5 0 0 °

0,38

überlastbar bis + 650° von — 7 0 bis + 1 5 0 ° überlast bar bis + 200° von 0 bis + 1 0 0 ° von — 3 0 bis + 120°

0,62 0,55 0,38

Der Meßdraht darf keiner Formänderung unterliegen, nicht verunreinigt oder abgenützt werden. Seine Größe wird zumeist derart bemessen, daß der Widerstand bei 0° 100 Ohm beträgt, in Ausnahmefällen 50 oder 200 Ohm. Die Anzeigegeräte werden meistens in ° C geeicht. ») Vgl. VDI-Temperaturmeßregeln, 2. Aufl. 1940.

73

A. THERMOMETRIE

Bei sorgfältiger Ausführung der Meßeinrichtung und fehlerlosem Einbau des Meßgerätes beschränken sich die Fehlergrenzen zu folgenden Werten1): PLATIN THERMO ME TER: Meßbereich

— 200° C bis — 40° C — 40° C bis + 40° C + 40° C bis + 300° C +

40° C bis + 500° C

Fehlergrenze

± 0,75% des Sollwertes ± 0,3° C ± 0,5 % des Sollwertes (für Thermometer, die bis 300° C brauchbar sind) ± 0,75 % des Sollwertes (für Thermometer, die bis 500° C brauchbar sind). GOLD-SILBER-THERMO METER:

Meßbereich

Fehlergrenze

— 30° C bis + 50° C -f- 50° C bis + 120° C

± 0,3° C ± 0,5° C. NICKELTHERMOMETER:

Meßbereich

Fehlergrenze

— 70° C bis — 50° C — 50° C bis + 50° C + 50° C bis + 200° C

± 1,5 % des Sollwertes ± 0,5° C ± 1 , 5 % des Sollwertes. c) T h e r m o e l e m e n t e a) A l l g e m e i n e s

T h e r m o e l e m e n t e bestehen aus zwei mittels einer Lötstelle verbundenen Drähten aus verschiedenen Metallen. Beim Erhitzen der Lötstelle entsteht eine durch ein Millivoltmeter meßbare Potentialdifferenz (Thermokraft), indem bei dem geschlossenen Stromkreis die Verbindungen der Drahtenden mit dem Galvanometer (zumeist aus Kupfer) die kalt gehaltenen Nebenlötstellen darstellen. Die Thermokraft der einzelnen Metalle wird auf Platin als Normalmetall bezogen. Im einzelnen ergibt sich dabei folgende „thermoelektrische Spannungsreihe": T h e r m o k r a f t v e r s c h i e d e n e r M e t a l l e und L e g i e r u n g e n g e g e n P l a t i n f ü r einen T e m p e r a t u r a b f all von + 100 auf 0° C Konstanten (60 Cu, 40 Ni) Nickel Palladium Platin Blei Aluminium

Millivolt + 3,5 + 1,7 + 0,5 0 —0,4 — 0,4

Platin-Rhodium (90 Pt, 10 Rh) Manganin (84 Cu, 4 Ni, 12 Mn) Kupfer Silber Gold

Millivolt —0,6 — 0,65 —0,7 —0,75 —0,75 — 1,5 bis —-1,9

Für jedes beliebige Leiterpaar ergibt sich die Thermokraft E aus dem Unterschied der oben angeführten Zahlen, beispielsweise für (#Konstantan-Sllber)i00 = 4,25 Millivolt. ') Vgl. VDI-Temperaturmeßregeln, 2. Aufl. 1940.

74

III. T H E R M O D Y N A M I S C H E

EIGENSCHAFTEN

ß) A l l g e m e i n e A n g a b e n ü b e r Baustoll des Thermoelementes

Kupfer/ Konstantan

Silber/ Konstantan

Nickelchrom/ Konstantan

Eisen/ Konstantan

Obere Verwendungsgrenze

500° C

600° C

800° C

800 (1000)" C

±6°

±7°

±8°

±8°

±1°

± 2° bis ± 5°

± 1 ° bis ± 2 °

Toleranz, mit der die durch die Spannungskurve (Prüfkurve) festgelegte Beziehung zwischen EMK u. Temperatur gilt

Bei handelsüblichen Thermoelementen (Spannungskurve der Lieferfirma) Bei amtlich geprüften Thermoelementen (amtl. Prüfkurve)

Widerstandsfähig keit gegen oxydierende

gut

über 600° schlecht, Schutz nötig

schlecht, Schutz nötig

reduzierend e Gase

schlecht, Schutz nötig

sehr gut

verschieden e Gase

schlecht gegen schwefelhaltige Gase

Bemerkungen

schlecht

Spannungskurve von der Reinheit des Kupfers sehr abhängig

Spannungskurve von der Zusammensetzung der Nickel-ChromLegierung abhängig. Für Temperaturen zwischen 600° und 800° g u t geeignet, besonders auch, wenn die Meßstelle starken Erschütterungen (z. B. bei Auspuffleitungen) ausgesetzt und die Enden der Ausgleichsleitung gleichzeitig korrosionsgefährdet sind

75

A. T H E R M O M E T R I E

handelsübliche Thermoelemente Nickel/Nickelchrom

Nickei/Nickeleiaen

Platin/Platinrhenium

Platin/Piatlnrhodlum

1000 (1200)° C

1200° C

1400° C

1600°C

± 8° bis + 14°

±10°

± 2° bis ± 5°

±5°

± 4° bis ± 7°

± 2° bis ± 3°

± 2°

bis 800°C gut, fürTemperaturen über 800° C luftdichter Einbau in Schutzrohr erforderlich

gut, über 1200°Cist luftdichter Einbau und Schutzgas nötig

gut, über 1200°C Schutz nötig

schlecht, bei hoh.Temperatur Schutz nötig

schlecht, Schutz nötig

schlecht, Schutz nötig

sehr schlecht, Schutz nötig

schlecht gegen schwefelhaltige Gase bei hoher Temperatur

schlecht gegen schwefelhaltige Gase

sehr schlecht gegen Silizium-Phosphorund Metalldämpfe bei hoher Temperatur

sehr schlecht geg. Silizium, Phosphor- und Metall dämpfe befhoher Temperatur

Spannungskurve von der Nickelchrom-Legierung abhängig. Wegen Kristallisation des Nickels zwischen 600 und 800° C nicht für Dauermessungen geeignet

Die EMK ist praktisch frei von Einflüssen schwankender Vergleichsstellentemperatur Der nutzbare Verwendungsbereich liegt oberhalb + 4 0 0 ° C. Wegen Rekristallisation des Nickels zwischen 600 und 800° C nicht f ü r Dauermessungen geeignet, wenn die Elemente Erschütterungen oder Stößen ausgesetzt sind

Bei Anschluß an robusteBetriebsinstrumente (mit großer Stromaufnahme) muß der mit der Temperatur stark veränderliche Eigenwiderstand berücksichtigt werden

Altert bei längerer Beanspruchung. Über 1200°C Verdampfung des Platins bemerkbar

gut

76

III. T H E R M O D Y X A M J S C H E

EIGENSCHAFTEN

Als eiehfähiges Normalthermoelement dient das Platin-Platin-Rhodiumelement (Pt — 90 Pt, 10 Rh), dessen Thermokraft E durch die Gleichung E = — 310 + 8,084 t + 0,00172 t2 ausgedrückt werden kann und in der t die Temperatur der Lötstelle bedeutet, während die Kaltlötatellen auf 0° gehalten werden. Die Anwendungsbereiche der handelsüblichen Thermoelemente, die mittleren Fehlergrenzen sowie ihre Beständigkeit gegen atmosphärische Einflüsse sind in der Tafel auf S. 74 zusammengestellt. Die Drahtstärken der Thermoelemente sollen normal 0,5 bis 1 mm betragen, bei der Messung schnell verlaufender Temperaturänderungen etwa 0,3 mm. Die Drahtenden werden für Temperaturen bis 150° weich, bis 700° hart verlötet, bei höheren Temperaturen in reduzierender Flamme verschweißt. Vor dem erstmaligen Gebrauch müssen sie etwa 20 Stunden bei ihrer oberen Verwendungsgrenze (s. S. 74) gealtert werden. Mittels Thermoelementen wird nicht die wirkliche Temperatur, sondern nur der Temperaturunterschied zwischen der Lötstelle des Elements und seinen freien Enden bzw. seinen Anschlußklemmen gemessen. Diese „Kaltstellen" sollen tunlichst auf 0° oder 20° gehalten werden. Wenn dies infolge der Kürze des Thermoelements oder aus anderen Gründen unmöglich ist, sind an die Drahtenden entweder Ausgleichsleitungen (aus dem gleichen Metall) anzuschließen oder es sind entsprechende Temperaturberichtigungen erforderlich. y) T h e r m o k r ä f t e v e r s c h i e d e n e r T h e r m o e l e m e n t e i n M i l l i v o l t (Kaltstelle bei 0°. Der Strom fließt an der wärmeren Lötstelle vom ersten zum zweiten Metall) Elementepaar

t° c

— 250 — 200 — 100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

KonstantanKupfer

6,22 5,46 3,32 0,00 4,1 8,8 14,1 19,9 26,3 33,0 -

KonstantanSilber

KonstantanEisen

KonstantanNickelchrom (85 Ni, 12,5 Chr, Rest Fe)

_

. -

0,00 4,12 8,84 14,10 19,77 25,79 32,15 -

-

-

-

-

7,50 4,40 0,00 5,2 10,5 15,8 21,1 26,6 32,1 37,7 43,4 49,4

McKei-ü.Men

-

0,00 5,6 12,1 19,1 26,5 34,2 42,0 50,1 58,0 65,8

-

0,00 -

9,2 10,7 11,8 13,1 14,9 17,2 19,5

77

A. T H E R M O M E T R I E Elementepaar t° c

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

Platin 90 Pt, 10 Rh1)

NickelNickelchrom (Hoskins)

»0 Pt, 10 Rh Shodiam

0,00 0,54 1,33 2,22 3,15 4,12 5,13 6,11 7,23 8,36 9,50 10,66 11,85 13,04 14,25 15,45 16,62

0,00 3,3 7,5 11,6 15,7 20,0 24,2 28,3 32,4 36,5 40,5 44,5

0,00 0,00 0,12 0,29 0,57 0,95 1,40 1,96 2,62 3,37 4,21 5,16 6,22 7,27 8,39 9,55

_ -

Palloplat') 32/40/Horacus 0,00 -

7,2 11,8 16,8 21,9 27,2 32,6 38,0 43,4 48,8 54,3 59,6 -

-

d) S t r a h l u n g s p y r o m e t e r P y r o m e t e r in den verschiedensten Ausführungsformen beruhen auf der Messung der Strahlung eines glühenden Körpers, wobei die Messungen streng genommen nur für die Strahlung des „absolut schwarzen Körpers" gelten. Die Meßgenauigkeit moderner Geräte beträgt ^ 5 bis 10°. Anwendungsbereich verschiedener Ausführungsformen: Gesamtstrahlungspyrometer Helligkeitspyrometer Farbpyrometer e) S o n s t i g e

+ 700 bis > + 2000° + 700 bis > + 2000° + 700 bis > + 2000°.

Temperaturmeßverfahren

a) T e m p e r a t u r b e s t i m m u n g d u r c h v i s u e l l e

Beobachtung

Eine Schätzung der Temperatur allein nach der Glühfarbe des erhitzten Körpers ist ziemlich ungenau. G l ü h f a r b e n von Temp.-Bereich °C 520-575 575-650 650-750 750-775

Stahl

Glühfarbe

Temp-.Bereich °C

Glühfarbe

schwarzbraun braunrot dunkelrot dunkelkirschrot

7 7 5 - 800 8 0 0 - 825 8 2 5 - 875 875-1050

kirschrot hellkirschrot hellrot gelbrot

Temp.-Berelch •c 1050-1150 1150-1250 > 1250

Glfihfarbe dunkelgelb hellgelb weiß

) Kaltstelle bei + 20°C. Gemäß einer Vereinbarung der Hersteller von Platin-Platin-Rhodium-Thermoelementen werden diese Elemente ab 1. 5. 1938 nur noch mit der angegebenen Thermoreihe geliefert. 2 ) Plusschenkel 9 5 % Platin + 5 % Rhodium, Minusschenkel 5 0 % Palladium + 5 0 % Gold. 1

78

III. T H E R M O D Y N A M I S C H E

EIGENSCHAFTEN

Anlaßfarben von Stahl Aiilaßfarbe

Temperatur ° C 200 220 240 250

Temperatur0 C 260 270 280 290

weiß strohgelb ocker gelbrot

Anlaßfarbe

Anlaßfarbe

Temperatur0 C

braunviolett purpur violett dunkelblau

300 310 320

hellblau graublau graugrünlich

ß) T e m p e r a t u r m e ß f a r b e n

T e m p e r a t u r m e ß f a r b e n 1 ) sind Farben, die einem charakteristischen, augenfälligen Farbumschlag (Einfachfarben) oder mehreren Farbumschlägen (Mehrfachfarben) bei bestimmten Temperaturen unterliegen (im Bereich von etwa 40 bis 650°) und solche Farben, deren Farbton sich mit der Temperatur mehr oder weniger stetig ändert, so daß die erreichte Temperatur (im Bereich von etwa 120 bis 600°) durch Vergleich mit einer gegebenen Farbskala bestimmt werden kann. Thermochromfarbstifte von A.W.Faber-Castell Zur Messung von • C

Farbstift

65° 75° 100°

2815/65 2815/75 2815/100

120° 160° 200°

2815/120 2816/150 2815/200

Abstrichfarbe

Umschlagfarbe

hellgrau weiß fleischfarben hellgrau Lichtgrün blaugrün

blau blau ultramarinblau hellblau violett schwarz

Zur Messung von ° C

Farbstift

Abstrichfarbe

260° 300° 350° 450° 510° 600°

2815/260 2815/300 2815/350 2815/450 2815/510 2815/600

saftgrün Beegrün hellbraun hellviolett neapelgelb blau

Umschlagfarbe schwarz oliv orange schwarz cadmium weiß

Thermokolorfarben Einfach-Thermokolore ThermokoIor-Nr. 1 2 2a 3 4 4a 5

Ausgangsfarbe

Umschlagfarbe

rosa hellgrün blau gelb purpur blau weiß

blau blau grün violett blau schwarz braun

Ausgangsfarbe

Umschlagfarbe

UmschlagTemp. ° C

6 7 8 9 10

grün gelb weiß violett rosa

220 290 340 440 500

11 12

blau olivgrün

braun rotbraun braun weiß weiß (über braun) violett hellgrün

UmschlagTemp. ° C

Thermokolor-Nr.

40 CO 80 110 140 165 175

580 650

Daneben gibt es noch Mehrfach-Thermokolorfarben mit zwei, drei und vier Umschlagtemperaturen. ') Thermokolor- und Thermochromfarben der I.G. Farbenindustrie AU.

B. S Ä T T I G U N G S D R U C K

79

(DAMPFDRUCK)

Anwendung von Temperaturmeßfarben zur Bestimmung der Oberflächentemperatur von Motoren, Kühlern, Wärmeaustauschern, Lagern sowie als Warnfarben in der Industrie. Vor allem kann nach diesem Verfahren das Temperaturbild für größere Oberflächen ermittelt werden. y) S e g e r k e g e l

S e g e r kegel sind kleine dreiseitige Pyramiden von 6 cm Höhe aus Gemischen von Feldspat, Ton und Quarz, deren Zusammenschmelzen beobachtet wird. Als Endtemperatur gilt der Augenblick des Berührens der Kegelspitze auf der Unterlage. S c h m e l z t e m p e r a t u r e n der S e g e r k e g e l (KSP.) in °C (in möglichst neutraler Ofenatmosphäre) Sk.-Nr. KSP.

022 600

021 650

020 670

019 690

018 710

017 730

016 750

015a 790

014a 815

013a 835

Sk.-Nr. KSP.

012a 855

011a 880

010a 900

09a 920

08a 940

07a 960

06a 980

05a 1000

04a 1020

03a 1040

Sk.-Nr. KSP.

02a 1060

01a 1080

la 1100

2a 1120

3a 1140

4a 1160

5a 1180

6a 1200

7 1230

8 1250

Sk.-Nr. KSP.

9 1280

10 1300

11 1320

12 1350

13 1380

14 1410

15 1435

16 1460

17 1480

18 1500

Sk.-Nr. KSP.

19 1520

20 1530

26 1580

27 1610

28 1630

29 1650

30 1670

31 1690

32 1710

33 1730

Sk.-Nr. KSP.

34 1750

35 1770

36 1790

37 1825

38 1850

39 1880

40 1920

41 1960

42 2000

B. S Ä T T I G U N G S D R U C K

-

(DAMPFDRUCK)

1. Begriff Der Sättigungsdruck eines Stoffes stellt den Druck dar, den der Dampf desselben im Sättigungszustand bei einer gegebenen Temperatur besitzt. Der Sättigungsdruck ist nur von der Temperatur, nicht dagegen von dem Drucke der Atmosphäre abhängig. Mathematisch kann der Verlauf des Sättigungsdruckes über ein größeres Temperaturgebiet durch die Dampfdruckformel von van der Waals

ausgedrückt werden, in der pt und Tk den kritischen Druck bzw. die kritische Temperatur bedeuten. Häufig, vor allem in den Vereinigten Staaten, wird

80

III. T H E R M O D Y N A M I S C H E

EIGENSCHAFTEN

ferner der Sättigungsdruck auch durch die Formel von Rankine log p ^ A - ^ r + C.log

T

mathematisch dargestellt. In dieser bedeuten A, B und C empirische Konstanten.

2. Sättigungsdruck des W a s s e r d a m p f e s (PTR, Physik. Ztschr. 40 (1939), S. 221) p = Wasserdampfdruck in Torr, t == Temperatur in ° C. Gültig zwischen 7 3 und 1 3 0 ° : 25-760 = +

2 7 , 1 2 9 1 2 (t — 100) + 0 , 4 0 0 7 9 3 (t 3,04131 • 10-

3

(< — 100) + 3

100) 2

+

1,1241 • 1 0 " (t — 100) 4 . 5

Gültig zwischen 6 8 0 und 8 0 0 T o r r : t-

100 = +

3 , 6 8 6 0 8 • 1 0 " 2 (p 1,625 • 1 0 -

8

(p -

760) -

2 , 0 0 7 3 • 1 0 " 5 (p — 7 6 0 ) 2

7 6 0 ) — 1,61 • 1 0 " 3

11

+

(p — 760) . 4

a) S ä t t i g u n g s d r u c k d e s W a s s e r d a m p f e s ü b e r E i s u n d ü b e r u n t e r kühltem

Zehnergrade 0 C

Wasser Grade

0

l

2

3

4

über bis

—60 —50 —40 —30 —20 — 10 — 0

0,007 0,029 0,093 0,280 0,772 1,946 4,681

-

0,025 0,083 0,252 0,701 1,780 4,217

-

0,022 0,074 0,227 0,636 1,627 3,879

über

— 10 — 0

2,143 4,581

1,979 4,257

-

0,019 0,066 0,205 0,576 1,486 3,566

b e i — 60 (in Torr) -

0,017 0,058 0,185 0,521 1,357 3,276

u n terkühltem

1,826 3,952

1,684 3,669

e

5

-

0,015 0,052 0,167 0,471 1,238 3,008

7

8

Ö

0,011 0,042 0,134 0,383 1,027 2,532

0,009 0,037 0,119 0,345 0,935 2,321

0,008 0,033 0,105 0,311 0,850 2,125

bis 0° -

0,013 0,047 0,150 0,425 1,128 2,761

-

Wasser b e i — 15 b i s (in Torr) _ 1,551 1,429 3,404 3,158 2,928 2,712

-

-

0°

2,509

-

2,320

B. S Ä T T I G U N G S D R U C K ( D A M P F D R U C K )

81

b) S ä t t i g u n g s d r u c k des Wasserdampfes über Wasser bei 0° bis 100° (in Torr) (Nach Holborn, Scheel und Henning, Wärmetabellen, Braunschweig 1919) Zehntelgrade Grade >0

,1

,2

,3

,4

Torr

Torr

Torr

Torr

Torr

Torr

,7

,8

,9

Torr

Torr

Torr

Torr

0

1 2 3 4

4,579 4,926 5,294 5,685 6,101

4,613 4,962 5,332 5,752 6,144

4,647 4,998 5,370 5,766 6,187

4,681 5,034 5,408 5,807 6,230

4,715 5,070 5,447 5,848 6,274

4,750 5,107 5,486 5,889 6,318

4,785 5,144 5,525 5,931 6,363

4,820 5,181 5,565 5,973 6,408

4,855 5,219 5,605 6,015 6,453

4,890 5,256 5,645 6,058 6,498

5 6 7 8 9

6,543 7,013 7,513 8,045 8,609

6,589 7,062 7,565 8,100 8,668

6,635 7,111 7,617 8,155 8,727

6,681 7,160 7,669 8,211 8,786

6,728 7,209 7,722 8,267 8,845

6,775 7,259 7,775 8,323 8,905

6,822 7,309 7,828 8,380 8,965

6,869 7,360 7,882 8,437 9,025

6,917 7,411 7,936 8,494 9,086

6,965 7,462 7,990 8,551 9,147

10 11 12 13 14

9,209 9,844 10,518 11,231 11,987

9,271 9,910 10,588 11,305 12,065

9,333 9,976 10,658 11,379 12,144

9,395 10,042 10,728 11,453 12,223

9,458 10,109 10,799 11,528 12,302

9,521 10,176 10,870 11,604 12,382

9,585 10,244 10,941 11,680 12,462

9,649 9,714 10,312 10,380 11,013 11,085 11,756 11,833 12,543 12,624

9,779 10,449 11,158 11,910 12,706

15 16 17 18 19

12,788 13,634 14,530 15,477 16,477

12,870 12,953 13,037 13,721 13,809 13,898 14,622 14,715 14,809 15,575 15,673 15,772 16,581 16,685 16,789

13,121 13,987 14,903 15,871 16,894

13,205 13,290 13,375 14,076 14,166 14,256 14,997 15,092 15,188 15,971 16,071 16,171 16,999 17,105 17,212

13,461 14,347 15,284 16,272 17,319

13,547 14,438 15,380 16,374 17,427

20 21 22 23 24

17,535 17,644 17,753 18,650 18,765 18,880 19,827 19,948 20,070 21,068 21,196 21,324 22,377 22,512 22,648

17,863 17,974 18,085 18,197 18,309 18,422 18,536 18,996 19,113 19,231 19,349 19,468 19,587 19,707 20,193 20,316 20,440 20,565 20,690 20,815 20,941 21,453 21,583 21,714 21,845 21,977 22,110 22,243 22,785 22,922 23,060 23,198 23,337 23,476 23,616

25 26 27 28 29

23,756 25,209 26,739 28,349 30,043

23,897 25,359 26,897 28,514 30,217

24,039 25,509 27,055 28,680 30,392

24,182 25,660 27,214 28,847 30,668

24,326 25,812 27,374 29,015 30,745

30 31 32 33 34

31,824 33,695 35,663 37,729 39,898

32,007 33,888 35,865 37,942 40,121

32,191 34,082 36,068 38,155 40,344

32,376 34,276 36,272 38,369 40,569

32,561 32,747 34,471 34,667 36,477 36,683 38,584 38,801 40,796 41,023

32,934 34,864 36,891 39,018 41,251

33,122 35,062 37,099 39,237 41,480

33,312 35,261 37,308 39,467 41,710

33,503 35,462 37,518 39,677 41,942

35 36 37 38 39

42,175 44,563 47,067 49,692 52,442

42,409 44,808 47,324 49,961 52,725

42,644 45,054 47,582 50,231 53,009

42,880 45,301 47,841 50,502 53,294

43,117 45,549 48,102 50,774 53,850

43,595 46,050 48,627 51,323 54,156

43,836 46,302 48,891 51,600 54,446

44,078 46,556 49,157 51,879 64,737

44,320 46,811 49,424 52,160 55,030

G Bruckner, Oastafeln

24,471 25,964 27,535 29,184 30,923

43,355 45,799 48,364 51,048 53,867

24,617 24,764 24,912 25,060 26,117 26,271 26,426 26,582 27,696 27,858 28,021 28,185 29,354 29,525 29,697 29,870 31,102 31,281 31,461 31,642

(Fortsetzung Seite 82]

III. T H E R M O D Y N A M I S C H E

EIGENSCHAFTEN

Zehntelgrade 3ra
co co ^ ^

S^eococTco IQ IQ IO CO

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b —- 0,8162, e = — 1,375 • 1 0 " 3 d = - 0,02 • 10~ 15

2. Verdampfungswärme verschiedener Gase Schmelzpunkt

Gas

Ammoniak Argon Cyanwasserstoff Helium Kohlendioxyd Kohlenoxyd Phosgen Sauerstoff Schwefeldioxyd Schwefelwasserstoff Stickoxydul Stickstoff Wasserstoff

° C

....

— 78 — 190 — 13 — 272 (26 a t ) — 57 — 207 (100 mm) — 126 —218,8 — 73 — 83 — 102,4 — 210,5 — 257

Siedepunkt °C

— — + — — — + — — — — — —

33,4 186 26,5 269 78 190 8 182,97 10 60 89,5 195,5 253

Verdampfungswärme kcal/kg bei°C

330 37,6 226 6 137 (fest) 50,5

— 33,4 — 186 + 26,5 —269 — 78 — 190

-

50,9 96 132 90 47,7 114

-

— 183 — 10 — 60 — 89,5° — 195,5 — 253

3. Verdampfungswärme verschiedener organischer Stoffe (in kcal/kg bei Siedetemperatur) Flüssigkeit

Äthyläther Äthylalkohol Benzin Benzol Chloroform Cyklohexan »-Hexan Kresol

Verdampfungswärme kcal/kg

84,5 201,9 90 94,9 61,2 86,7 74 79 100

Flüssigkeit

Mesitylen Methylalkohol Methylchlorid Naphthalin »-Pentan Pyridin Toluol Xylole

Verdampfungswärme kcal/kg

74,4 263,1 97 75,4 84 102 86,2 81-82,5

112

III. THE RM0DYNA MISCHE EIGENSCHAFTEN

4.Verdampfungswärme von Steinkohlenteerölfraktionen (Nach Weiß, Ind. Eng. Chem. 14, 72, 1922) Siedebereich °C

Verdampfungsw&rme kcal/kg

Siedeberelch °C

Verdampfungswärme kcal/kg

200-250 250-300 300-345

84,8 81,0 75,1

345-390 390-440 440-490

73,3 65,1 63,1

J. S P E Z I F I S C H E W Ä R M E I.Begriff Die spezifische Wärme eines Stoffes ist die Zahl, die angibt, wievielmal mehr Wärme dieser bei der Temperatur t zur Erwärmung um 1° C benötigt als die gleiche Gewichtsmenge Wasser von 14,5 auf 15,50 C. Die Angabe der spezifischen Wärme c erfolgt zumeist je Gewichts- oder Volumeneinheit (kcal/kg, ° C, kcal/nm3, ° C) oder auch als molare spezifische Wärme C (kcal/kmol ° C). S p e z i f i s c h e W ä r m e b e i k o n s t a n t e m D r u c k cp u n d b e i k o n s t a n t e m V o l u m e n c„. Wenn einem Stoff Wärme zugeführt wird, so wird im allgemeinen nicht die gesamte Wärmemenge dazu verwendet, um dessen Temperatur zu erhöhen, sondern ein Teil derselben wird zu seiner räumlichen Ausdehnung verbraucht, wobei gegen den äußeren Druck Arbeit geleistet wird. Nur bei Erwärmung unter konstantem Volumen fällt dieser Arbeitsverbrauch fort. Man muß daher zwischen der spezifischen Wärme bei konstantem Druck cp und bei konstantem Volumen c„ unterscheiden, wobei stets cp > c„ ist. Bei festen und flüssigen Stoffen ist die Wärmeausdehnung so gering, daß zwischen cp und c„ praktisch kein Unterschied besteht. Bei allen idealen und realen Gasen beträgt dagegen die Ausdehnung je Grad 1/273 des Volumens bei 0° (vgl. S. 101). Die äußere Ausdehnungsarbeit ergibt sich daher für 1 Mol je Grad zu p • v/273 = R und damit zu Cp — C„ = R = 1,987 kcal /Mol. Nach der kinetischen Theorie der Materie ist die spezifische Wärme idealer Gase bei konstantem Volumen abhängig von der Zahl der Freiheitsgrade, wo1 1 R bei jeder derselben den Energiebetrag — kT = — ^ T aufnimmt (R = Gaskonstante, T — absolute Temperatur und N = Molekülzahl im Mol). Bei einatomigen Gasen ist jedes Atom nach sämtlichen drei Koordinatenrichtungen frei beweglich. Da die molare spezifische Wärme bei konstantem Volumen C„ für jeden Freiheitsgrad somit — jt R beträgt, folgt für einatomige

3

Gase C„ = — R. Bei zweiatomigen Gasen kommen außer diesen drei Bewe21 gungsmöglichkeiten noch zwei Rotationsbewegungen um die beiden Achsen,

J. S P E Z I F I S C H E WÄRME

113

die senkrecht auf seiner Symmetrieachse stehen, hinzu, so daß zweiatomige Gase insgesamt fünf Freiheitsgrade aufweisen. Bei diesen gilt somit C = — R. JU Bei einem Gas mit mehr als zwei Atomen im Molekül ist dessen Lage im Raum neben den drei Schwerpunktskoordinaten eindeutig erst durch die drei Winkel entsprechend der Rotation um die drei Achsen bestimmt. Es weist

6

also sechs Freiheitsgrade auf und somit gilt C = -r- R. ¿t Verhältnis von CpICv. Aus der kinetischen Theorie der Materie ergibt sich ferner, daß, wenn sämtliche dem Gasmolekül zugeführte Energie nur für die Wärmebewegung der Moleküle verbraucht wird, das Verhältnis Cp/Cv einen Höchstwert 5/3 = 1,667 annimmt. Dies gilt mit großer Annäherung für einatomige Gase. Bei zweiatomigen idealen Gasen beträgt CpICv 1,40, bei mehratomigen Gasen 1,34. Die spezifischen Wärmen sind ferner abhängig von der Temperatur und dem Druck. Man hat daher zwischen der wahren spezifischen Wärme c bei einer gegebenen Temperatur und der mittleren spezifischen Wärme cm, die das Mittel der spezifischen Wärmen zwischen einer bestimmten Temperatur und einer Bezugstemperatur (zumeist 0° C) darstellt, zu unterscheiden (vgl. die Zahlentafeln auf S. 115 und 117). In diesen Zahlentafeln sind die wahren und mittleren spezifischen Wärmen sämtlicher technisch wichtiger Gase je nm 3 bei konstantem Druck für p — 0 at abs zusammengestellt. Die Unterschiede in den spezifischen Wärmen bei p = 0 at abs und p — 1 at abs sind bei den zweiatomigen Gasen so gering, daß sie vernachlässigt werden können. Bei den mehratomigen Gasen und Dämpfen, wie Methan, Kohlendioxyd und Wasserdampf liegen deren Teildrucke in den praktisch vorkommenden Fällen im allgemeinen näher bei 0 als bei 1 at abs, so daß auch bei diesen Gasen diese Zahlentafeln mit genügender Genauigkeit Anwendung finden können. Für die Umrechnung der spezifischen Wärmen cPt vom Druck p = 0 at abs auf den Druck von 760 Torr gilt nach Eucken die Beziehung cp = c

p

, - A . T f ( ^ ) . d p y o

(1)

Mit ausreichender Genauigkeit kann man jedoch auch die einfache Zustandsgieichung in der Form p-V=R T+B p (2a) in der

£

=

(2b)

bedeutet, zugrunde legen. Man erhält daraus m d2B Cr^Cp.-T-r—'P 8

Bruckner, Gastafeln

(3)

III. THEBMODYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN

114

Für die mittlere spezifische Wärme gilt entsprechend der Zuschlag T

AcpM==

rf

ACp dT

273

'

(4)

Der Einfluß eines mäßigen Druckes bei mittleren und hohen Temperaturen auf die Größe der spezifischen Wärme kann im allgemeinen vernachlässigt werden. Die Erhöhung derselben beträgt für den Übergang von 0 auf 1 at bei zweiatomigen Gasen nur etwa 0,1%, bei Kohlendioxyd 0,3%. Etwas höher ist sie bei Dämpfen und beziffert sich bei Wasserdampf für 270° beispielsweise auf ungefähr 2 %. Zuweilen ist es erwünscht, die Temperaturabhängigkeit der spezifischen Wärmen, vor allem der mittleren spezifischen Wärmen, wie beispielsweise für die Aufstellung von Näherungsformeln zur Berechnung der Grenztemperatur von Gasen, in möglichst einfache Formeln zu fassen. Für Kohlendioxyd,Wasserdampf und Stickstoff gelten über einen größeren Temperaturbereich mit Abweichungen von nicht mehr als + 0,7 % unter Zugrundelegung der in den nachfolgenden Zahlentafeln angeführten Werten folgende Gleichungen: a) K o h l e n d i o x y d : Cp^co, = 0,487 + 0,000045t

(1000 — 2200°)

Cp^co, = 0,539 + 0,00002 t 120 cp"CO, = 0,639 —

(2000—3000°)

V

c

COi

= 0,649

140 t

(1200 - 2200°) (1600 - 3000°)

b) W a s s e r d a m p f :

NooaonHûooHtciH H o CI CO « « « © t ^ t - O O O ^ C O t ©" ©" ©" ©" ©* © i-T S»

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lOlQOOhhCDCCœflîOH © © © © cT cT cT cT © © P'a> P a • • • • Teildrucke, n\, n\, n'3 . . . . Molzahlen der nicht dissoziierten Moleküle, p in Atm Tin ° abs, U0 = Dissoziationswärme bei T = 0° in kcal/kmol, a = Dissoziationsgrad (a = 0 bis 1), 100 a = prozentiger Dissoziationsgrad. Formeln zur Berechnung des Dissoziationsgrades a Reaktionschema A

Kp — Pi

4a 2 - p Kr, = , ; " 21, ; für a < 1: Kp = 4 a 2 - p (l-a ) Reaktionschema B

Kv = -P I ' P I Px

1

'

128

III. T H E R M O D Y N A M I S C H E

EIGENSCHAFTEN p i

Reaktionschema

Kp

=

2 ( 1

~

a

a )

; für a
"eioo^^©©OOOCO©©Cr©©©CO»Cr©CO «Hc^cocouscor^t^oo©© looocoiow'öcoioc^ooei^oo^co© 0 h w* 00" h 0 -^eipHoT « o © c o HlNM^tOtD^OOCOAa lOOooeoHioaHfOnwiOrtNo^ ©eicorT e i 00«ii>©©©©©»o « ©V'oO'^'©©t-^»o' ^©COOliJiOiO© 10 © »o ® «t ^ a h © « f co «0 10 © © © © »©

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131

L. B I L l> U X G S W A R M E

6. Entropie S°2!w,i°k verschiedener Elemente und anorganischer Verbindungen (kcal/kmol. Grad) Verbindung

Sauerstoff Stickstoff Fluor Chlor Brom(g) •Tod (g) Schwefel (rhorab.) Hydroxyl (g) Wasserdampf Wasser Ammoniak Stickoxydul

Formel

Verbindung

o„ N;

49,03 45,79 48,58 53,31 58,63 62,29 7,68 43,90 45,14 16,75 46,03 52,58

CI, Br 2 J2 s2 OH HjO u HjO NH, NjO

Stickoxyd Stickstoffdioxyd Chlorwasserstoff.... Schwefelwasserstoff Schwefeldioxyd Kohlenoxyd Kohlendioxyd Cyanwasserstoff (g) . Cyan(g) Schwefelkohlenstoff (H) Schwefeltrioxyd (g). .

Formel

NO NO, HCl HjS SOj CO CO, HCN (CN),

50,34 57,47 44,66 49,15 59,23 47,32 51,09 48,23 57,6

CS2 so,

36,1 63,8

7. Entropie S°298,i°kverschiedener organischer Verbindungen 1 ) (kcal/kmol. Grad) Verbindung

Methan Äthan Propan n-Butan t-Butan »-Pentan »-Pentan tert. Pentan n-Hexan n-Heptan n-Oktan Methylchlorid Methylenchlorid . . . . Chloroform Methylfluorid Azetylen

Verbindung

Formel CH4

c4h„ CjH„ CSH,, C

6

H

1 !

P.H., C.H1( c7h„

CHC1, CH.F

44.4 54,7 64,7 74,2 70.5 83,2 82,0 73.2 92,4 101.5 110.6 56.0 64.7 70.8 53.3 48.1

Äthylen Propylen Butylen-1 cis-Butylen)2 . . trans-Butylen-2 i-Butylen Benzol (g) Benzol (fl) Methanol(g) . . . Methanol (fl). . . Formaldehyd... Äthylalkohol (fl) Azeton Graphit (fest) . . Diamant (fest). .

Formel

CjH, C,H, c,h8 c4h9

CjHg CA

C.H, C.H, CH,OH

(CH.^CO C C

52,4 63,8 75.4 73,6 73,0 71,3 64.5 41.5 56.6 30.3 52.4 38,4 70.7 1,36 0,59

') Wenn nicht anders vermerkt im Gaszustand.

L. B I L D U N G S W Ä R M E I.Begriff

Die Bildung einer chemischen Verbindung nach einer Reaktionsgleichung ist mit einer bestimmten Wärmetönung, der Bildungswärme des Stoffes, verbunden, die, wenn nicht anders angegeben, auf Zimmertemperatur (20°) bezogen wird. Eine direkte Bestimmung der Wärmetönung einer chemischen Reaktion ist jedoch nur zuweilen möglich, sie kann aber über andere Reak9«

132

III. THERMODY KAMISCHE EIGENSCHAFTEN'

tionen unter Zugrundelegung des Heßschen Wärmesatzes berechnet werden. Dabei ist der Zustand der Reaktionsteilnehmer (fest, flüssig, gasförmig) zu berücksichtigen. Die Bildungswärmen der einfacheren anorganischen und der organischen Verbindungen werden im allgemeinen auf die sie aufbauenden Elemente bezogen, deren Verbrennungswärmen mit hinreichender Genauigkeit bekannt sind. Ein Beispiel soll dies näher erläutern. E s ist zu berechnen die Bildungswärme des Methans aus seinen Elementen, also gemäß der Gleichung [C] + (2 H 2 ) =

(CH 4 ),

worin zwecks Kennzeichnung des Zustandes der einzelnen Stoffe die festen und flüssigen in eckige, die gasförmigen in runde Klammern gefaßt werden. Als Kohlenstoffmodifikation wird/?-Graphit, als Wasserstoff molekularer gasförmiger Wasserstoff zugrunde gelegt. Die molare Verbrennungswärme des Methans beträgt 212800 kcal/kmol, die Summe der Verbrennungswärmen des ß-Graphits + Wasserstoffs 94300 - f 2 • 68350 = 231000 kcal/kmol, sie ist also um 18200 kcal/kmol größer als die des Methans. Für die Bildung des Methans aus seinen Elementen werden somit, auf Zimmertemperatur bezogen, 18200 kcal/kmol frei.

2. Bildungswärme verschiedener Gase und Dämpfe Stoff Sauerstoff Stickstoff Wasserstoff Wasser (flüssig) Schwefelwasserstoff Schwefeldioxyd Schwefeltrioxyd (g) Ammoniak Kohlenoxyd Kohlendioxyd Methan Äthan Äthan Propan Äthylen Propylen Azetylen Benzol (flüssig) Kohlenoxysulfid . . . Schwefelkohlenstoff l

Formel

02

N2 H2 H2O H2S

so2

SO, NH, CO C02 CH« C2H6 C2H6 C,H 8 C2H4 C3H« C2H2 C«H» COS

cs2

Entstanden aus1)

2(0)

2(N) 2(H) (H 2 ) + V2 ( 0 2 ) [ S r h ] + (H.) [Sri,] + ( 0 2 ) (SO,) + V, (O,)

V.

Äthan — 50 0 20 50 100

11,4 15,7 17,8 21,4 28,2

Äthyläther 0 11,4 12,7 20 50 15,0 100 19,4 200 29,6 Äthylalkohol 11,9 0 20 13,1 50 15,0 18,3 100 Äthylazetat 0 7,8 20 9,0 50 10,8 100 14,2 200 22,4

i • 1Ö'

Äthylchlorid" 8,1 0 9,2 20 11,0 50 14,1 100 21,3 200

Azetylen 0 | 16,2 Benzol 0 50 100 150 200

Äthylen 9,2 75 11,0 50 12,9 25 15,0 0

«-Butan 0 I 11,6 20 I 13,3

Azetaldehyd p = 100 Torr 0 8,7 50 11,6 100 15,4

Chloroform 5,6 0 6,9 50 8,6 100 200 12,0

p = 300 Torr 9,0 0 11,8 50 15,6 100 Azeton 0 50 100 200

8,4 11,2 14,5 23,3

7,6 11,1 15,1 19,4 24,4

»-Hexan 0 I 10, (¡5 Methan 11,1 -150 15,8 -100 20,8 - 50 26,0 0 28,5 20

Methanol 12,3 0 15,6 50 100 19,0 Methylazetat 8,7 « Methylchlorid 7.8 0 10,8 50 13,9 100 20,7 200 n-Pentan 0 I 11,0 Propan 0 13,0 20 14,9 Tetrachlorkohlenstoff 0 5,0 6,2 50 7,5 100 9.9 200

d) W ä r m e l e i t f ä h i g k e i t von v e r s c h i e d e n e n I s o l i e r s t o f f e n Isolierstoff

llaumgewiolit kg/m*

Glaswolle Hochofenschlacke (2-30 mm) Hohlziegelmauerwerk Kieselgurmassen Koksschlacke (bis 15 mm) Korkplatten Magnesia Organische Faserstoffe (Wolle, Seide, Baumwolle, Kapok) Sägemehl, Torfmull Schlackenwolle Zellenbeton ') Nach F. Henning, Wärmetechn. Richtwerte, 1938.

Wärmeleitzahl (/.wischen 0 und 100°) kcal/m 1» ° C

105-120 360 1000-1200 375 250 200 1000 125 200-280

0,035-0,045 0,10-0,15 0,25-0,30 0,073 0,053 0,050 0,10-0,15 0,038 0,05-0,07

80-150 200 130-200 250-350

0,03-0,050 0,06-0,07 0,034-0,040 0,058-0,067

M. W Ä R M E Ü B E R T R A G U N G

13"

e) W ä r m e l e i t f ä h i g k e i t v e r s c h i e d e n e r f e s t e r S t o f f e 1 ) (A in kcal/m h 0 C )

Keine Metalte 1 Aluminium (99%) 180 180 178

— 100 0 100 Blei

(sehr rein) 31,7 30,2 28,7 25,6

— 100 0 100 300 Eisen 20 100 200 400 600 800

Stahl 0 100 300 500 800

Nickel

39 39 37 32 26

(99,95%)

63 58 53 42 33 25

267 267

51 49 45

— 100 0 100 300 500

Platin

0 100 300 500 800 1000

350 332 326 321 313 304

60,2 61,4 65 68 74 77

361 353 337 311 312

Wolfram 143 130 103 85 117

0 100 500 1000 2000 Zink

(sehr rein) 99 97 91

-100 0 200 Zinn (rein)

Magnesium

Quecksilber

(99,6%)

«

Silber (99,9%)

(sehr rein)

(99,95%) — 100 0 100 200 400 600

80 71 63 55 53

0 100 200 300 500

Gold 0 100

120 113 113

100 300 500

38 32 25

Kupfer

Schmiedeeisen 0 100 200

400 600 800

100 0

124

31 7 bis 9

100

64

0

57

100

öl

Legierungen (bei 2 0 ° C )

Legierung B r o n z e (75 Cu : 25 Sn) Chromnickel Chromnickelstalil . . . . Chromstahl Duralumin Elektron Konstantan Lautal

22 10-15 10-14 18-22 142 100 18-20 120

Legierung

X

Messing (70 Cu : 3 0 Z n ) .

96 19 10-12 26

Nickelstahl Platin-Rhodium (90:10) R o t g u ß (86 Cu, 7 Zn, 7 Sn) Silumin V^A-Stahl

' ) N a c h F . H e n n i n g , W ä r m e t e e h n . R i c h t w e r t e , 1938.

52 139 13

138

III. T H E K M O D V N A M I S C H E

EIGENSCHAFTEN

Sonstige feste Stoffe (bei 20°C) ).

Stoff

0,20 1,4 0,2-0,4 1,9 0,7-0,9 0.&-1.1 0,7-0,9 2,5 0,16 0,14 0,12-0,15 0,20-0.30

Bakelit Basalt Beton, lufttrocken Eis (0°) Erdboden, sandig Erdboden, tonig Glas Granit Gummi Hartgummi Holz, radial Holz, axial

A

Stoff

Kalkstein Papier, Pappe Paraffin Porzellan Quarzglas Schlackenbetonstein

1,9 0,12-0,20 0,22 0,8-1,2 1,2 0,25 1,25 0,9-1,4 0,185 0,35-0,40

...

Steingut, Steinzeug . . . . Zelluloid i Ziegelstein

f) W ä r m e l e i t f ä h i g k e i t f e u e r f e s t e r B a u s t o f f e (A in kcal/m h °C) Temperatur

°0

Karborundumstein

Magnesitstein

Schamottestein (basisch)

Schamottestein (sauer)

Silikastein

Dinaasteln

Ziegelstein

100 300 500 700 900 1100

19 15 13 11 10 9

4,2 4,0 3,8 3,5 3,0 2,6

0,80 0,84 0,88 0,92 0,94 0,94

0,63 0,70 0,76 0,82 0,88 0,94

1,10 1,16 1,22 1,35 1,44 1,52

1,04 1,05 1,13 1,27 1,40

0,36-0,40 0,43 0,49 0,56 0,62

-

g) W ä r m e l e i t f ä h i g k e i t von a n o r g a n i s c h e n F l ü s s i g k e i t e n 1 ) (A in kcal/m h °C) t

X

t

Wasser 20 40 60 80 100 150 200 250

0,515 0,539 0,560 0,575 0,586 0,587 0,572 0,537

—20 0 20

X

Schwefeldioxyd 0,192 0,182 0,171 Schwefelsäure

20

|

0,464 0,269

*) Nach F . Henning, Wärmetechn. Richtwert«, 1938.

X

Kohlendioxyd p

=

10 20

0,27

Ammoniak 0 100

t

0,087 0,076 V

10 20 30

60 at

=

90 at 0,092 0,081 0,071

M. WÄRME 0 BERTHA (JUNG

139

h) W ä r m e l e i t f ä h i g k e i t v o n F l ü s s i g k e i t e n v e r s c h i e d e n e r Art 1 ) (A in kcal/m h °C)

x

t

0 50 0

Spindelöl

Petrol äther I 0,115 I 0,111

0 50 100 150

Benzin | 0,12

Olivenöl 0,124 0,122 0,120 0,119

Transformatorenöl 0,115 0 0,111 50 0,107 100

Petroleum raff. 0,134 0 0,125 50 0,115 100

Rizinusöl 0 50 100

200

Zylinderöl

Paraffinöl1 0,108 0 0,105 50 0,102 100

0,133 0,130 0,128 0,122

0 50 100 200

0,14ö 0,143 0,141 0,135

0 50 100 200

0,157 0,153 0,149 0,145

i) T e m p e r a t u r l e i t f ä h i g k e i t Die T e m p e r a t u r l e i t f ä h i g k e i t eines Stoffes ist unter der Annahme, daß A von der Temperatur unabhängig ist, definiert durch die Gleichung dd-

, . m

Q

,

dH\

worin d&ß t die zeitliche Änderung der Temperatur an einer bestimmten Stelle und V 2 der Laplacesche Operator ist. Die Dimension von a ist Fläche Zeit Die Temperaturleitfähigkeit kann aus der "Wärmeleitfähigkeit A, der spezifischen Wärme c und der Dichte Q oder Raumgewicht, y berechnet werden. Bezeichnet man mit , c2 und c 3 die auf die Masse, das Normgewicht und das Normvolumen, bezogenen spezifischen Wärmen, so gilt die Gleichung a

a C

lQ

-

k C

2y

=

C

3

Temperaturleitfähigkeit verschiedener Metalle Temperaturleitf&hlgkeit Metall

Aluminium (99%). Blei Bronze Eisen Kupfer (99,9%) . .

X c•y m'/h

0,3 0,086 0,06 0,05 0,37

Metnil

Messing Quecksilber Silber Zink Zinn

') Nach F. Henning, Wärmeteelin. Richtwerte 1938.

Temperaturleitf&hlRkeit X a = c •Y m'/h 0,11 0,013

0,61

0,15 0,13

III THERMO DYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN

140

2. Wärmestrahlung a) A l l g e m e i n e s S t r a h l u n g zwischen festen und flüssigen

Körpern

Die Wärmestrahlung ist neben der Wärmeleitung und Konvektion fast stets an der Wärmeübertragung beteiligt und wächst anteilmäßig erheblich mit zunehmender Temperatur. Die Wärmestrahlen sind nur ein kleiner Teil des Gesamtspektrums; sie befinden sich zwischen den Wellenlängen X = 0,75 /x bis X = 400 ¡1 und sind den Lichtstrahlen wesensgleich, d. h. es gelten für sie die gleichen Gesetze über Fortpflanzungsgeschwindigkeit, Brechung u. a. m. Trifft ein Wärmestrahl auf einen wärmedurchlassenden Körper, so gilt: E

+r+

d= 1

wobei s = Absorptionsverhältnis r = Reflektionsverhältnis d — Durchlässigkeitsverhältnis, e = 1 r = 0

L0 ist in in, X in kcal/mh ° C einzusetzen. Kenngröße P =

? =Peclet'sche

a Zahl, w ist in m/h, die Temperaturleitfähigkeit a in m 2 /h einzusetzen. Für die einzelnen Fälle ergeben sich folgende Wärmeübergangszahlen: 10

Brnt kn'-r, G a s t a f e l n

146

III. THERMODYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN

1. S t r ö m u n g in g e r a d e n R o h r e n vom Durchmesser d (m) a = 0,040 P°>75 • 4 kcal/m 2 h °C a Ist das Rohr nicht gerade, sondern mit dem Krümmungshalbmesser R gekrümmt, dann ÜR = a •

+ 1,77 • -^j. Ist das Rohr nicht von kreisförmigem

Querschnitt, so findet man a wie bei einem Rohr vom Durchmesser dK=4F (m).J'ist der Querschnitt des Rohres in m 2 , S der wärmeaustauschende Teil des Querschnittsumfanges in m. 2. S t r ö m u n g e i n e s s e n k r e c h t z u r S t r ö m u n g s r i c h t u n g l i e g e n d e n Rohres a = 0,092 • P°>7ß 4 kcal/m 2 h °C a 3. S t r ö m u n g d u r c h R o h r b ü n d e l , s e n k r e c h t zu d e n R o h r e n Bei 2 hintereinander liegenden Rohrreihen gilt: 5 CL = 0,075 • P°>76 — kcal/m 2 h °C (t 4. S t r ö m u n g e n t l a n g e i n e r e b e n e n W a n d v o n d e r L ä n g e L. w > 5 m/s

« = 0,075 p0-75

LJ

kcal/m 2 h °C

w < 5 m/s bei senkrechter Wand a = 5 + 3,4 w kcal/m 2 h ° C w in m/s einzusetzen. B) Freie Strömung 1. H o r i z o n t a l e R o h r e i n r u h e n d e m G a s o d e r W a s s e r 1 a = 0,468 yC? • j kcal/m 2 h °C X in kcal/mh ° C d in m &j = Gas bzw. Flüssigkeitstemperatur (° C), &w = Wandtemperatur (° C), für Luft ist O — bL- p2d3 — &f) p kg/cm 2 Gasdruck, d (m) Rohr3 für Wasser ist G = bw • d • (&K — &f) durchmesser, bt und ba sind nur von der Temperatur abhängig.

M. W Ä R M E Ü B E R T R A G U N G

bL

— 50 — 25 0 25 50

für ruhende

i'i.

»

522 • 10" 317 • 106 203,3 • 106 138,5 • 10 91,5 • 10"

100 150 200 250 300

147

Luft1) 9

bjy

350 400 450 500

49,9 • 10" 28,33 • 10« 17,36 • 10« 11,19 • 10« 7,52 • 106

5,23 3,75 2,76 2,07

• • • •

10« 10« 10« 106

A und bL sind bei der mittleren Temperatur & =

In

+ 273) ( # , + 273)]

273

einzusetzen.

bw f ü r r u h e n d e s W a s s e r 1 )

»

&

+

4 10 20 30

40 50 60 70

0 0,64 • 10'° 1,95 • 10'« 3,53 • 10'»

»

bi

5,30 1010 7,20 101« 9,27 • 1010 11,42 101»

80 90 100 110

13,7 • 1010 16,1 • 1010 18,7 • 101® 21,3 • 10»

X und bw sind bei der mittleren Temperatur # = 0,5 (&„ -(-

einzusetzen.

2. V e r t i k a l e e b e n e W ä n d e in r u h e n d e m G a s o d e r W a s s e r Wärmeübergangszahl für Luft „ CL

„

a = 0,64 • C L • /p 2 ( # « , - # / ) kcal/m2 h°C

Wasser o

652,2 N m 3 N a 857,6Nm 3 Abgasvolumen/100 kg Brennstoff

Abgaszusammensetzung: (feucht)

17,7 % C 0 2 6,3%H200 76,0% N ,

100,0% desgleichen trocken:

18,9% C0 2 81,1 % N , 100,0%.

11 Brückner. Gastafeln

652,2

162

IV. BIIENNTECHNISCHE EIGENSCHAFTEN

Die im vorhergehenden zugrunde gelegten Berechnungen gelten für theoretisch vollkommene Verbrennung. Bei Anwendung von Luftüberschuß wird im Abgas Sauerstoff gefunden. Die Luftüberschußzahl X bedeutet: L L0

wirklicher Luftverbrauch theoretischer Luftbedarf

bzw., da der Stickstoffgehalt der Luft 79,1 % beträgt, Im angewandten Luftvolumen enthaltener Stickstoff A— . Im theoretischen Luftbedarf enthaltener Stickstoff Für die Berechnung der Luft überschußzahl X berechnet man das dem im Abgas enthaltenen Sauerstoff ot zugehörige Stickstoffvolumen n v Der Unterschied von Gesamtstickstoff n abzüglich n 1 ergibt das bei theoretisch erforderlicher Luftmenge als Luft zugeführte Stickstoffvolumen w2 (n2 = n — rij). Unter Annahme der folgenden Abgaszusammensetzung: C0 2 8,5 %; 0 2 6,8 %; N2 84,7 % beträgt je 100 Vol. Abgas das dem überschüssigen Sauerstoff o1 79 1 entsprechende Stickstoffvolumen n l = 6,8 = 25,7 Vol. Nach Abzug von 7&j vom Gesamtstickstoff n = 84,7 Volumen verbleibt das der theoretisch erforderlichen Luftmenge zugehörige entsprechende Stickstoffvolumen n 2 = n — n 1 = 59,0 Vol. Daraus errechnet sich das theoretisch erforderliche Luftvolumen zu 59 • — 74.6 Vol. Die Luftüberschußzahl A 79,1 errechnet sich daraus zu 74,6 + 6,8 + 25,7 107,1 A = 74^6 - ^ 6 = M4" Bei dieser Art der Rechnungsdurchführung wird der Eigenstickstoffgehalt des Brennstoffs vernachlässigt. Diese Annäherungsrechnung gilt daher nur bei stickstoffarmen Brenngasen (Steinkohlengas, Wassergas u.a.) sowie bei festen und flüssigen Brennstoffen, nicht dagegen bei Luftgasen und ähnlich zusammengesetzten Gasen mit höherem Stickstoffgehalt. Wenn infolge eines höheren Stickstoffgehaltes des Brenngases diese Annäherungsrechnung nicht durchführbar ist, muß von dem Gesamtstickstoff des Abgases zunächst der dem Kohlenstoffgehalt desselben entsprechende Stickstoff (gemäß der Brennstoffzusammensetzung) in Abzug gebracht werden. Daraufhin kann die oben angegebene Rechnungsdurchführung in gleicher Weise vorgenommen werden. Neben der Kenntnis der Luftüberschußzahl ist zuweilen noch die Verdünnungszahl V von Interesse. V / = V 0 + a - 1 ) - L 0 oder V/ = V0 + (L — L0) Nm3. Darin bedeuten V0 das theoretische Abgasvolumen (einschließlich des Wasser-

B. LTJFTBEDARF UND VERBRENNU N GSERZETJ GNISSE

163

dampfgehaltes) und V/ das gesamte Abgasvolumen. Dessen wahres Volumen Yj. bei der Abgastemperatur tA und 1 Atm. berechnet sich zu tt ''

„ =

'

273 + tÄ 273

.

Aus dem Kohlendioxydgehalt kr des trockenen Abgases, durch Gasanalyse ermittelt, läßt sich auch die Luftüberschußzahl A berechnen unter Zugrundelegung des theoretischen trockenen Abgasvolumens F o i r und seines C0 2 Gehaltes kQ

2. Annäherungsformeln für die Berechnung des Luftbedarfs und Rauchgasvolumens von festen und flüssigen Brennstoffen bei bekanntem unterem Heizwert (Hu). 1 ) Luftbedarf (Hu + 550) A Nm3/kg 999

für feste Brennstoffe

L =

desgl. bei A = 1 ( Luf tüberschußz ahi )

L = -I^L Hu + 0,5505 Nm3/kg 1000

für flüssige Brennstoffe

L =

(16,05 • H u — 17900) A 3 Nm /kg " 13065 1 OOQ

desgl. bei A = 1

L = =

W

Ä t t _ 1

'

3 7 N m 3 / k g

R a u c h g a s v o l u m e n (feucht) für feste Brennstoffe

y

desgl. bei A = 1

O SQ8 F = - = t f „ - f

=

' *> + & < > + * * ) - ^ f r 999 l,65Nnr

P®

s

öS a> bO W

o

cS £ TS a s •

' — • — '

•

«

O o

o o

60

M

Anthrazit.

o>

TT CO CO r- CO IM (N a> IQ rIN

CO,

c o >

(N

CO CO s> O CO C IN > Q t- »—1 CD IQ

Eßkohle . .

) Mitt. d. W&rmestelle des Ver. Dtsch. Eisenhüttenleute Nr. 76 (1925).

'

170

IV. B R E N N T E C H N I S C H E

EIGENSCHAFTEN

B e r e c h n u n g der G r e n z t e m p e r a t u r v o n H2 Jetzt fallen aus Formel (6) die Zahlenwerte für C 0 2 weg. H 2 + 1/2 0 2 = H 2 0 ( + 1,89N 2 ). 2570 + 200 + 70 • 1,89 2902,3

U

(1800-3000°)

=

0,561 + 0,389 • 1,89

2230°.

1,299

(Durch Probieren rechnerisch nach Formel 3 ermittelt 2230°.) B e r e c h n u n g d e r G r e n z t e m p e r a t u r von A z e t y l e n C 2 H 3 C 2 H 2 + 2,5 0 2 = 2 C0 2 + H a O ( + 9,45 N 2 ) #«C,H,

= 13600 kcal/Nm 3

nach Näherungsformel (6): 13600 -)- 140 • 2 - f 200 • 1 + 70 • 9,45 (I800-3000 0 )

" 0,649 • 2 + 0,561 • 1 + 0,389 • 9,45 13600 + 280 4-200-1-661,5 1,298 + 0,561 + 3,680

14741,5 5,539

2660°.

Grenztemperatur t h e o r e t i s c h nach (3) durch Probieren ergibt ebenfalls genau 2660°. Berechnung der Grenztemperatur eines S t e i n k o h l e n g a s e s Zusammensetzung %

co2..

sKW. CO... Hs... CH4..

2,0 3,5

8,5 52,5 30,0 3,5 100,0

Abgasvolumen je Nm 3 Gas:

Sauerstoffbedarf je Nm' Gas

gebild.CO, je Nm» Gas

_ 0,1575

0,020 0,105

0,0425 0,2625 0,6000

0,085 —

zugehöriger Luftstickstoff Nm»

0,106 —

0,625

0,300

0,600

—

—•

0,510

1,230

—

1,0625

gebildeter Wasserdampf je Nm3 Gas

4,030 0,035 4,065

0,510Nm 3 C 0 2 l,230Nm 3 H 2 0 4,065 Nm 3 N, 5,805 Nm 3

HU = 4900 kcal/Nm 3

C. V E R B R E N N U N G S T E M P E R A T U R E N

171

Grenztemperatur: Fco, = 0,510, Hu = 4900,

F H i 0 = 1,230,

VSt = 4,063

Q = 0.

4900 + 140 • 0,510 + 200 • 1,230 + 70 • 4,065 0,649 • 0,510 + 0,561 • 1,230 + 0,389 • 4,065 5502,4

t„

* = w = 211ßGrenztemperatur: 2115° C.

B e r e c h n u n g der G r e n z t e m p e r a t u r

unter B e r ü c k s i c h t i g u n g der

D i s s o z i a t i o n der V e r b r e n n u n g s p r o d u k t e Für die Ermittlung der Grenztemporatur von Gasen unter Berücksichtigung der Dissoziation der Verbrennungsprodukte muß das rechnerische Schatzverfahren angewendet werden. B e i s p i e l e : Berechnung der Grenztemperatur von CO unter Berücksichtigung der Dissoziation. Bei CO-Verbrennung: C0 2 -Gehalt 34,6% entspricht also einem Partialdruck von 0,346 at. a bei ~ 0,35 at und 2100° = 0,125 (vgl. S. 130) H „ c o ( l — a) (1 — a) Cpmco, + a Cpmco + 2"cjw»o, + 1,89 c ] m a t _ (2ioo°)

3020(1 — 0,125) ( i _ 0 , 1 2 5 ) • 0,580 + 0,125 • 0,360 + ^ ^ - 0 , 3 7 6 + 1,89-0,357 2645 = 2115°. 1,2507

Geschätzt wurde 2100°, die Rechnung ergab 2115. Die wahre Temperatur liegt also zwischen der angenommenen und errechneten Temperatur, etwa bei 2110°. Analog erfolgt die Berechnung der Grenztemperatur von H 2 unter Berücksichtigung der Dissoziation. H a O-Gehalt 34,6%, Partialdruck ~ 0,35 at. tg

=

Hu H , ( l - a ) (1—«) CpmH.0 + a = Strömungsgeschwindigkeit cm 3 /s, d = Rohrdurchmesser c m , r = kinematische Zähigkeit

mV«)-

Kritische Geschwindigkeit w j =

2300 • v —-—.

H. Z Ü N D G E S C H W I N D I G K E I T

UND

VERBRENNUNGSDICHTE

181

der Abgase der Verbrennung über der Kegelmantelfläche. Wenn die Flammentemperatur auf der letzteren sehr hoch ist und eine teilweise Dissoziation der Verbrennungsabgase zur Folge hat, erfolgt in der Flamme ferner die Nachverbrennung der rückgebildeten Gase Wasserstoff und Kohlenoxyd. Auf der Kegelmantelfläche ist somit die Ausströmungsgeschwindigkeit des Gas-Luftgemisches gleich groß der entgegengerichteten Zündgeschwindigkeit w und beide halten sich auf dieser Fläche das Gleichgewicht: In der Zeiteinheit zugeführtes Gas-Luft-Volumen Brennfläche S = n • r • y r 2 -)- h2

V S

(h = Höhe des Brennkegels).

u =

V n - r j r i + h2

.

Die Zündgeschwindigkeit bei einem bestimmten Gas-Luft-Verhältnis bildet gleichzeitig den unteren Grenzwert der Verbrennungsgeschwindigkeit, die infolge Turbulenz oder anderer Erscheinungen stets größer als die eigentliche Zündgeschwindigkeit ist. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Gas-Luftgemisches kleiner ist als die entgegengerichtete Zündgeschwindigkeit, so schlägt die Flamme in das Brennerrohr zurück. Theoretisch entspricht die kleinste Kegelmantelfläche bei Kegelhöhe = 0 dem Brennerrohrquerschnitt (Kreisfläche), d. h. auf dem Querschnitt der Brennerrohrmündung halten sich die Strömungsgeschwindigkeit und Zündgeschwindigkeit das Gleichgewicht. Eine derartige Flamme kann man mit technischen Brennern jedoch nicht erzielen, obwohl sie dem theoretischen Grenzfall des Rückschlagens der Flamme entspricht. Hierbei auftretende Turbulenzerscheinungen bewirken praktisch vielmehr noch bei einer etwas höheren Strömungsgeschwindigkeit stets ein Rückschlagen. Erst, wenn bezogen auf den Brennerrohrquerschnitt, die Strömungsgeschwindigkeit des Gas-Luftgemisches größer wird, bildet sich als Zone der Primärverbrennung über der Brennermündung ein Kegel aus, auf dessen Mantelfläche die Primärverbrennung stattfindet. Bei einer weiteren Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit verlängert sich die Kegelhöhe immer mehr, bis schließlich ein Abheben der Flamme eintritt. In der Praxis verwendet man Strömungsgeschwindigkeiten, die zwischen diesen beiden Grenzfällen des Rückschlagens und Abhebens der Flamme liegen. Wenn in einer technischen Gasfeuerung eine gleichmäßige Wärmeverteilung über einen größeren Raum erfolgen soll, wählt man eine nur geringe Primärluftzugabe und damit eine geringere Zündgeschwindigkeit, mit der eine größere Kegel- und Flammenlänge erzielt wird. In den Fällen, bei denen eine hohe Wärmekonzentration auf einen kleinen Raum verlangt wird, benötigt man andererseits einen kurzen Kegel und eine kurze Flamme, also ein GasLuftgemisch mit hoher Zündgeschwindigkeit.

182

IV. B R E N N T E C H N I S C H E

EIGENSCHAFTEN

Die Zündgeschwindigkeit eines Gases erstreckt sich über dessen gesamten Zündbereich; sie erreicht dabei bei einem bestimmten Gas-Luftverhältnis (im Gebiet des Gasüberschusses) einen Höchstwert. 3. Höchste Zündgeschwindigkeit verschiedener G a s e bei Verbrennung mit Luft und mit Sauerstoff Höchste Zündgeschwindigkeit

Höchste Zündgeschwindigkeit Brenngas

Wasserstoff . Kohlenoxyd. Methan Azetylen....

cm/s

mit Sauerstoff cm/s

267 33 35 131

890 110 330 1350

mit Luft

10 20 X HC 50 • Bus im ätmisdt mit Loft

Zündgeschwindigkeit von Gas-Luft-Gemischen

Brenngas

Propan Wassergas Stadtgas

0

ro

—

20

%

cm/s

mit Sauerstoff cm/s

32 160 64

370 470 705

mit Luft

30

10

50

60

Oers im Gemisd* mit

70

SO

90

Sauerstoff

Zündgeschwindigkeit von reinen und technischen Gasen bei Verbrennung mit Sauerstoff

WO

H. ZÜND GESCHWINDIGKEIT UND VE B.B RE NN U N G SDICHTE

183

Die Zündgeschwindigkeit der technischen Gasgemische wird durch die der darin enthaltenen Einzelgase bestimmt. Infolge der gegenseitigen Reaktionsbeeinflussung bei der Verbrennung von Gasgemischen stellt die Zündgeschwindigkeit der letzteren jedoch nicht genau das Mittel der Einzelbestandteile dar. F ü r das System Wasserstoff-Kohlenoxyd-Methan, die die wesentlichsten Inhaltsstoffe aller technischen Gasgemische darstellen, haben B u n t e und L i t -

Gas

Zündgeschwindigkeit von Wasserstoff-Kohlenoxyd-Methangas-Gemischen in Mischung mit Luft (nach K. Bunte und W. Litterscheidt)

t e r s c h e i d t 1 ) die maximalen Zündgeschwindigkeiten in der Form eines Dreiecks graphisch wiedergegeben (Abb. S. 183). Aus diesem Bild kann man daraufhin mit ziemlicher Annäherung die maximale Zündgeschwindigkeit nahezu sämtlicher technischer Gase entnehmen. Dabei müssen jedoch die Inertgasbestandteile als zündgeschwindigkeitshemmend berücksichtigt werden. ») Gas- und Wasserfach 78 (1930), 837, 875, daselbst weiteres Schrifttum. - F. Schuster, Gasund Wasserfach 77 (1934), 805.

184

IV. B R E N N T E C H N I S C H E

EIGENSCHAFTEN

In Abb. S. 184 sind Zündgeschwindigkeitskurven je eines typischen Steinkohlengases, Stadtgases, Wassergases und Generatorgases zusammengestellt. Allgemein gilt, daß die höchste Zündgeschwindigkeit eines Steinkohlengases durchschnittlicher Zusammensetzung etwa 65—70 cm/s, eines Stadtgases 70—85 cm/s, eines Wassergases 130—160 cm/s, eines Generatorgases 30 bis 35 cm/s beträgt. Ein ansteigender Gehalt der Gase an Wasserstoff erhöht, vermehrter Inertgehalt erniedrigt diese Werte. So wird die höchste Zündgeschwindigkeit eines Stadtgases durch einen übermäßig hohen Gehalt an Stickstoff von etwa 15°/0 bei sonst durchschnittlicher Zusammensetzung auf rd. 62 bis 66 cm/s herabgesetzt, wobei sich gleichzeitig das zugehörige Gas-LuftVerhältnis der höchsten Zündgeschwindigkeit von etwa 25 auf 21°/0 Gas im Brenngas-Luft-Gemisch verschiebt. ISO

150

I

o

Zündgeschwindigkeit von verschiedenen technischen Gasen im Gemisch mit Luft Gehalt an Gas

a) b) c) d)

Steinkohlengas Stadtgas Wassergas Generatorgas . . .

CO,

skW

1,6 4,5. 0,2 4,4

3,6 2,4

%

CO

%

H,

%

CH.

Na

-

-

5,5 20,8 47,0 29,1

54,5 51,8 50,5 10,2

27,2 14,9

-

1,0 0,2 0,4

6,6 5,4 1,9 56,3

%

o2

%

%

-

%

H. Z Ü N D G E S C H W I N D I G K E I T UND V E R 11 R E N N U N G S D ICH T E

]85

4. Verbrennungsdichte (spezifische Flammenleistung) der Gase Die auf der Kegelmantelfläche entwickelte Wärmemenge (kcal/s) ergibt sich als der latente Wärmeinhalt des zugeführten Brenngas-Luftgemisches, soweit dessen Sauerstoffgehalt zu der Primärverbrennung ausreicht. Die gesamte von der Flamme entwickelte Wärmemenge (kcal/s) entspricht dagegen dem gesamten latenten Wärmeinhalt des Gas-Luftgemisches. Das Gas-Luftvolumen, das in der Zeiteinheit einem Brenner zugeführt werden kann, ist bestimmt durch die Zündgeschwindigkeit desselben. Man erkennt daraus, daß für die Erzielung einer hohen Verbrennungsdichte bzw. Flammenleistung ein Gas von hoher Zündgeschwindigkeit notwendig ist, während mit geringer werdender Zündgeschwindigkeit bei Zuführung eines gleichen Gas-Luftvolumens der Flammenkegel immer mehr verlängert wird. Die Brenneigenschaften eines Gases werden somit wesentlich von dessen Zündgeschwindigkeit bestimmt. Dies allein genügt jedoch nicht für das brenntechnische Verhalten eine Gases, da dieses von dem Heizwert desselben mitbestimmt wird. Die vergleichende Beurteilung der Brenneigenschaften eines Gases ist möglich geworden durch die Schaffung des Begriffes der spezifischen Flammenleistung 1 ). Die spezifische Flammenleistung J, eines Brenngases ist die Wärmeleistung, die dieses Gas in einem Normalbrenner von 1,128 cm Durchmesser entsprechend 1 cm 2 Querschnitt bei bestimmter Kegelhöhe in Abhängigkeit von dem Brenngas-Luftmischungsverhältnis erzeugt (kcal/cm 2 s). Die gesamte spezifische Flammenleistung J , stellt dabei die Summe der durch Primärverbrennung im Flammenkegel erzeugten spezifischen primären Flammenleistung J„' und der durch Sekundärverbrennung des Brenngasüberschusses mit Zweitluft erzeugten spezifischen sekundären Flammenleistung ./„"dar. Die erzeugte Wärmemenge ist abhängig von dem gesamten unteren Heizwert W (kcal/cm 3 ) des ausströmenden Gas-Luftgemisches V. Auf der Kegelmantelfläche S (cm 2 ) der Bunsenflamme ist die Zündgeschwindigkeit des Gas-Luftgemisches gleich groß und nur entgegengerichtet der Strömungsgeschwindigkeit und beträgt u =

F / — cm/s. o

Da S durch die Gleichung S = 7i • r |/r2 -f h2 (r = Brennerrohrquerschnitt, h =

Kegelhöhe)

ausgedrückt werden kann, erhält man somit , n = =V = 1 ; cm/s. 2 2 71 • r ^ r + h ') H. Brückner und G. Jahn, Gas- und Wasserfach 74. 1022 (1931), H. Briiekncr und H. Lohr, Gas-und Wasserfach 79, 17 (1936).

186

IV B R E N N T E C H N I S C H E

EIGENSCHAFTEN

Zwischen der Strömungsgeschwindigkeit w und der Zündgeschwindigkeit u sowie zwischen Brennerquerschnitt F und Kegelmantelfläche S gilt die Beziehung u

F

w ~

S

r ~

|/ r2

h*

~

Diese Kennziffer k bedeutet somit das Verhältnis zwischen Brennerquerschnitt und Brennfläche (Kegelmantelfläche). Die Grenzen von k sind 0 und 1. Bei k = 0 wird die Brennfläche und damit die Kegelhöhe unendlich groß, bei k = 1 verkürzt sich die Brennfläche zum Brennerquerschnitt. Beide Grenzwerte können praktisch nicht erreicht werden. Für die gesamte spezifische Flammenleistung Js gelten dann bei gewähltem k die Gleichungen: V• W

bzw. J. =

W-u

kcal/cm2 s,

für die spezifische primäre und sekundäre Flammenleistung entsprechend j

;

=

r

^ k

und J,"

. k

Darin bedeutet W (kcal/cm3) den unteren Heizwert des ausströmenden GasLuft-Gemisches, soweit eine Verbrepnung durch im Gemisch enthaltenen Luftsauerstoff möglich ist und W" = W — W'.

Hat in Betnd

Ca im Gemisch mit Luft

Flammenleistung von Einzelgasen im Gemisch mit Luft o Wasserstoff d Methan b Kohlenoxyd e Steinkohlengas c Azetylen / Stadtgas

ni/luff

Flammenleistung von technischen Gasen im Gemisch mit Luft

g Wassergas h Generatorgas

Js Gesamtflammenleistung J t ' Primärflam menleistung

H. Z Ü N D G E S C H W I N D I G K E I T U N D V K R B R E N N U N G S D I C H T E

187

Bei laminarer Strömung ist eine Bunsenflamme durch die Kennziffer k hinsichtlich der Oberflächengröße S des Flammenkegels und der Kegelhöhe h bei festgelegtem Brennerquerschnitt definiert. Trotz Änderung der Größe von k erhält man jeweils bei einem bestimmten gleichbleibenden Mischungsverhältnis Gas : Luft ein Maximum der spezifischen Flammenleistung. Für

— %

Gas im 6em>'xh mit Sauerstoff

Flammenleistung von reinen und technischen Gasen bei Verbrennung mit Sauerstoff J = Gesamtf lam menleistung J' = Primärflammenleistung

den Normalbrenner von 1 cm 2 Querschnitt hat es sich zweckmäßig erwiesen, k = 0,5 festzulegen. Unter diesen Bedingungen beträgt die Kegelfläche der Bunsenflamme 2 cm 2 . Die Beurteilung der Flammenleistungen verschiedener Gase erfolgt stets nach dieser Methode, indem Flammen mit gleicher Kegellänge unter Anwendung des Normalbrenners verglichen werden. Bei Zugrundelegung anderer Flammenmaße werden diesen Werten proportionale Ergebnisse erhalten. Die Flammenleistung eines Gases kann theoretisch über

188

IV. BRENNTECHNISCHE

EIGENSCHAFTEN

den gesamten Zündbereich des Gas-Luft-Gemisches errechnet werden. Die praktischen Grenzen der Möglichkeit einer Bestimmung der zugrunde liegenden Zündgeschwindigkeit sind jedoch erheblich enger, vor allem im Gebiet zwischen der unteren Zündgrenze und dem Gas-Luft-Gemisch mit der höchsten Zündgeschwindigkeit, da eine Messung der Zündgeschwindigkeit kaum unterhalb des letzteren möglich ist. Die Entwicklung der Aufstellung der Kurven der spezifischen Gesamt- und der primären Flammenleistung «7, bzw. .1 wird in der nachstehenden Zahlentafel für Wasserstoff gegeben.

S p e z i f i s c h e F l a m m e n l e i s t u n g von W a s s e r s t o f f bei V e r b r e n n u n g m i t L u f t •/, Gas In Luft

u cm/s

25 29,5»» 35 40 b) 45 50 51 c) 55 60

140 186 231 261 266 280 246 221 168

W kcal/cin®

630 745 880 1010 1135 1260 1285 1387 1512

• 10-« • 10-« • 10"« 10-« 10-« io-« • 10"« 10"« io-«

W kcal/cm®

630 745 688 635 582 528 519 478 425

• io-« • 10-« 10-« • 10-« • 10-« 10-« 10-« 10-« 10-«

t kcal/cm® s

J', kcal/cm' s

1765 io-« 2770- 10- 4 4070 io-« 5270- 10-« 6030- io-« 6300- 10-« 6320- io-« 6120- 10-« 5080 •10-«

1765 • 10-« 2770 • 10-« 3180 • 10"« 3320 • 10-« 3090•10-« 2645 • 10-« 2550 • 10"« 2110 - 10-« 1430 • 10-«

Gemisch für theoretisch vollkommene Verbrennung. " Gemisch mit höchster primärer Flammenleistung. Gemisch mit höchster Gesamtflammenleistung.

Die spezifischen Flammenleistungskurven verschiedener reiner und technischer Gase bei Verbrennung mit Luft und mit Sauerstoff sind in den Abbildungen S. 186/187 wiedergegeben und in den nachfolgenden Zahlentafeln sind ferner die Höchstwerte zusammengestellt.

Höchste

spezifische Flammenleistung

von

reinen

und

technischen Gasen bei Verbrennung mit L u f t Gas

Wasserstoff Kohlenoxvd Methan Azetylen Steinkohlengas Stadtgas Wassergas Generatorgas

% Gas im Gemisch

40 42 10,5 9 50 24,5 41 57

Spei, primäre FlammeDlPistung kcal/cm 8 s

% Gas im Gemisch

3320 10"« 550 IO"« 580 10"« 2700 10-« 1080 io-« 1110 io-« 2160 io-« 330 io-«

51 58 U 11 21 26 52 63

Spez. GesamtIlammenlelstunK kcal/cm' s

6320 1380 680 3880 1340 1450 4520 500

io-« 10"« io-« io-« io-« 10"« io-« 10«

H. Z Ü N D G E S C H W I N D I G K E I T

U N D V K R B K E N NU N G S D I C H T K

Spezifische Flammenleistung verschiedener bei V e r b r e n n u n g mit Gas

Wasserstoff Kohlenoxyd Methan Azetylen Propan Wassergas Stadtgas..

189

Gase

Sauerstoff

Höchste spez. Flammenleistung kcal/cm'/s

3,34 0,50 2,01 10,7 2,56 2,0«

3,03

v. H. Gas im Gemisch mit 0 t bei der höchsten spez. Flammenleistung

75 79 38 30 18 80 58

Daraus ist beispielsweise die überragende spezifische Flammenleistung de« Azetylens, die mehr als das Zehnfache der des Kohlenoxyds beträgt, und die hohe des Wasserstoffs ersichtlich. Sehr gering ist die des Methans. Ferner erkennt man ohne weiteres die starke Abhängigkeit der spezifischen Flammenleistung von dem Mischungsverhältnis Gas : Luft. Die Flammenleistung technischer Gase wird naturgemäß von der der Einzelgase bestimmt. Somit muß die des Wassergases trotz gleichen WasserstofTgehaltes erheblich höher sein als die des Steinkohlen- oder Stadtgases, da im letzteren Fall die erheblich geringere Flammenleistung de3 Methans und der höhere Inertgasgehalt erniedrigend wirkt. Am geringsten ist die spezifische Flammenleistung des Generatorgases infolge des hohen Inertgasgehaltes. Diese kann durch Vorwärmung jedoch erheblich gesteigert werden. Bei Vorwärmung von Gas und Luft erfährt die Gleichung der spezifischen Flammenleistung eine Umgestaltung folgender Art. Die Zündgeschwindigkeit u erhöht sich mit steigender Temperatur zu ut, wobei u t e i u ist. Ferner ist die in der Zeiteinheit zugeführteWärmemenge W zu untergliedern in den Heizwert und den fühlbaren Wärmeinhalt des zugeführten Gas-Luftgemisches. Da die Zündgeschwindigkeit ut bei der Temperatur t gemessen wird, erniedrigt sich 273 der Heizwert W (kcal/cin 3 ) des Gas-Luftgemisches zu IF • ( k c a l / c m 3 ) . Hierzu kommt jedoch die fühlbare Wärme des Gas-Luftgemisches je cm 3 , also 1 • cpm • t • 10~ 6 kcal. Die Gleichung ändert sich demnach wie folgt:

k

V. HILFSTAFELN A . E I N H E I T E N UND K U R Z Z E I C H E N (DIN 1301)

m

Meter

h

Stunde

km

Kilometer Dezimeter Zentimeter

m

Minute

dm cm mm a ha m2 km 2 dm 2 cm 2 mm 2 1 hl dl cl ml m3 dm3 cm 3 mm 3

t g kg dg c g mg

Millimeter Mikron Ar Hektar Quadratmeter Quadratkilometer Quadratd ezimeter Quadratzentimeter Quadratmillimeter Liter Hektoliter Deziliter Zentiliter Milliliter Kubikmeter Kubikdezimeter Kubikzentimeter Kubikmillimeter Tonne Gramm Kilogramm Dezigramm Zentigramm Milligramm

min Minute (alleinstehend) s Sekunde Uhr zeit: h, m, s; erhöht: Beispiel 4* 15m 8' o Celsiusgrad cal Kalorie (Grammkalorie) kcal Kilokalorie A Ampere V Volt Q Ohm S

c J

w p H mA kW MW P* MQ kVA Ah kWh U Torr

Siemens Coulomb Joule Watt Farad Henry Milliampere Kilowatt Megawatt Mikrofarad Megohm Kilovoltampere Amperestunde Kilowattstunde Umdrehung mm QS

B. B E Z E I C H N U N G D E R D E Z I M A L E N

191

TEILE

B. B E Z E I C H N U N G D E R D E Z I M A L E N T E I L E U N D D E R VIELFACHEN VON MASSEINHEITEN p P i c o - = i o - 1 2 = 0,000000000001 = Billionstel n Nano— = 10~ 9 = 0,000000001 = Milliardstel Mikro— = 10"« = 0,000001 = Millionstel ß 3 m Milli— = 1 0 - = 0,001 = Tausendstel c Zenti— =

10-2

= 0,01

= Hundertstel

d Dezi-

=

1010 1

= 0,1 = 10

= Zehntel

D Deka— = h Hekto- =

10

2

= 100

— Hundert

k Kilo—

10

3

=

1000

= Tausend

M Mega— = 10«

=

1000000

— Million

G Giga-

=

=

1000000000

= Milliarde

T Tera-

= 10 12

=

1000000000000 = Billion

=

1

10 9

= Zehn

C. P H Y S I K A L I S C H E S U N D T E C H N I S C H E S

MASS-SYSTEM

1. Grundeinheiten a) I m p h y s i k a l i s c h e n M a ß s y s t e m (CGS) Länge cm (Zenti meter ), Masse g ( Grammasse), Zeit s ( Sekunde). Die Masse 1 g ist definiert durch die Masse von 1 cm 3 Wasser bei + 4 ° C . b) I m t e c h n i s c h e n

Maßsystem

Länge m (Meter), Gewicht kg (Kilogrammgewicht), Zeit s (Sekunde) oder h (Stunde). Die Kraft 1 kg ist definiert durch die Kraft, mit der die Erde 1000 g (Masse) anzieht. 1 k g (Gewicht) —- 1000 g (Masse) x Erdbeschleunigung (980,665 cm/s 2 für Meereshöhe und 45° Breite).

Größe

Länge Masse Zeit Kraft

Einheit im physikalischen Maßsystem MKS-System

CGS-System

m

cm

kg s m kg s _ i =

m m _ 1 kg s a

fr

Dyn

H cm g s _ i =

Einheit Im technischen Maßsystem

dyn

s(h) kg

192

V. H I L F S T A F E L N

2. Abgeleitete Einheiten Dimension Einheit

Fläche ( F )

cm'

Raum ( V ) (Volumen)

cm 3

m1 m3

Dichte ( q ) (spezifische Masse) .

g/cm»

kg • s ! /m 4

Geschwindigkeit ( v ) .

cm/s

m/s

Beschleunigung (b). .

cm/s'

m/s2

K r a f t (kg)

g -cm/s^dyn)

Arbeit ( A )

g • cm'/s' (erg)

Leistung ( L )

g • cm'/s1 g/cm • s s ( l ( T 6 Bar)

Drehmoment (M) . . .

g • cm'/s'

Quadrat über der Längeneinheit Würfel über der Längeneinheit Masse Q

=

Raumeinheit Weg Zeiteinheit

b

=

Gcschwindigkeitsänderung Zeiteinheit

kg

K = Masse x Beschleunigung

mkg

A = Kraft X Weg

mkg/s

(erg/s) Druck (p)

Grundglelchung

techn. Maßsystem

physkal. Maßsystem

kg/m2 (10-" at)

L

=

P

=

mkg

Arbeit Zeit Gesamtdruck Flächeneinheit

= Wirkung einer K r a f t bezogen auf den Drehpunkt

3. Konstanten Nullpunkt der absoluten Temperaturskala Normvolumen der Gase (0°, 760 Torr, tr.) Normkubikmetergewicht der Luft Ausdehnungskoeffizient der Gase je °C Normale Schwerebeschleunigung Schwerebeschleunigung (bei Breite 45° und Höhe 0 m) 1 Pferdestärke (PS) 1 Liter (1) Höchste Dichte des Wassers bei 1 Atm Normaldichte des Quecksilbers Mittlerer Meridianumfang der Erde Äquatorumfang der Erde Gravitationskonstante Masse der Erde Mittlere Dichte der Erde Bürgerliches Jahr Absolute Temperatur des Eispunktes

— 273,2° C 22,4 Nm 3 1,2928 kg/Nm3 1/273 = 0,003665 980,665 cm/s2 980,616 cm/s2 75 mkg/s 1000,028 cm3 0,999972 g/cm3 13,5951 g/cm3 40008 km 40076 km 6,66 • 10" 8 dyn cm2/g2 6,01 • 1027 g 5,53 g/cm3 365 Tage 5 h 48,8 min 273,16° K

193

D. D R U C K E I N H E I T E N

Zahl der Moleküle i m Mol (Lohschmidtsche Zahl) Lichtgeschwindigkeit i m V a k u u m Stefan-Boltzmannsche K o n s t a n t e Plancksches W i r k u n g s q u a n t u m n Basis der natürlichen Logarithmen

6,03 • 10 23 2,9977 • 10 10 cm/s 1,374 • 10 - 1 2 cal/s. cm 2 - Grad 6,61 • 10~27 erg. s 3,14159 2,718282

D. D R U C K E I N H E I T E N 1 ) I.Begriff Die Druckeinheit des Zentimeter-(Massen-) Gramm-Sekunden—Systems ist d a s Mikrobar (^b) = 1 dyn/cm 2 . Das Bar (b) ist gleich 10® dyn/cm 2 , d a s Millibar (mb) gleich 10 3 dyn/cm 2 . Die Druckeinheit des M e t e r - ( K r a f t - ) K i l o g r a m m - S e k u n d e n - S y s t e m s ist die Einheit Kilogramm je Quadratmeter (kg/m 2 ). Sie entspricht bei dem Normwert der Fallbeschleunigung von 980,665 cm/s 2 und bei 4°C praktisch dem Druck einer Wassersäule von 1 m m Höhe, daher ist f ü r sie die Bezeichnung m m W S gebräuchlich. Der Druck einer Quecksilbersäule von 1 m m Höhe bei 0° und dem Normwert der Fallbeschleunigung von 980,665 cm/s 2 wird als Torr bezeichnet. Ferner werden als Druckeinheiten die physikalische und die technische Atmosphäre verwendet: 1 physikalische Atmosphäre — 1 A t m = - 760 Torr 1 technische Atmosphäre

= 1 at

= 1 kg/cm 2 .

Zur Vermeidung von Verwechslungen empfiehlt es sich gegebenenfalls, die Schreibweisen 760 Torr und kg/cm 2 zu bevorzugen. 2. Vergleichstafel für Druckeinheiten2) Bar

kg/m«

Torr

Atm (760 Torr)

kg/cm* (at)

1 Bar (b) = 10'dyn/cm«

1

1,01972 • 10«

750,06

0,98692

1,01972

1 Millibar (mb) = 103 dyn/cm'

10"s

10,1972

0,75006

1 Mikrobar (fib) = 1 dyn/cm®

10~6

Einheit

0,98692 • 10"» 1,01972 • 10"»

1,01972 • 10"* 0,75006 • 10"» 0,98692 • 10"« 1,01972 • 10"« [Fortsetzung S. 194]

1) Vgl. DIN 1314. *) Zugrunde gelegt ist das Verhältnis der Dichte des Quecksilbers bei 0° und 760 Torr zu der Dichte des Wassers bei 4° und 760 Torr gleich 13,5955, ferner der Normwert der Fallbeschleunigung gleich 980,665 cm/s'. 13 Brückner, Gastafel n

194

V. H I L F 8 T A F E L N

Einheit

Bor

kg/m*

Torr

1 kg/m»

Äi 1 mm Wasser- 0,980665-10" 4 säule 1 Torr = 1 mm Quecksilbersäule 1 Atm = 760 Torr

1,01325

13,5951

1

1,03323 • 104

760

0,080665

1 kg/cm* = 1 at

10

kg/cm* (at)

10-4

0,73556 • 1 0 ' 1 0,96784 • 10"4

1

1,33322 • 10"'

Atm (780 Torr)

4

1,31579 • 10" 3 1,35951 • 10-»

735,56

1

1,03323

0,96784

1

3. Umrechnungstafel von mm Wasserdruck in mm Quecksilberdruck(Torr) mm

0

1

2

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

0,00 0,74 1,47 2,21 2,94 3,68 4,41 5,15 5,88 6,62 7,36 8,09 8,83 9,56 10,30 11,03 11,77 12,50 13,24 13,98 14,71

0,07 0,81 1,54 2,28 3,02 3,75 4,4» 5,22 5,96 6,69 7,43 8,16 8,90 9,64 10,37 11,11 11,84 12,58 13,31 14,05 14,78

0,15 0,88 1,62 2,35 3,09 3,82 4,56 5,30 6,03 6,77 7,50 8,24 8,97 9,71 10,44 11,18 11,92 12,65 13,39 14,12 14,85

3

Wasserdruck in mm | 5 4

8

7

8

9

0,61 1,25 1,99 2,72 3,46 4,19 4,93 5,66 6,40 7,13 7,87 8,61 9,34 10,08 10,81 11,55 12,28 13,02 13,75 14,49 15,22

0,59 1,32 2,06 2,80 3,53 4,27 5,00 5,74 6,47 7,21 7,94 8,68 9,41 10,15 10,89 11,62 12,36 13,09 13,83 14,56 15,29

0,66 1,40 2,13 2,87 3,60 4,34 5,08 5,81 6,55 7,28 8,02 8,75 9,48 10,22 10,96 11,70 12,43 13,17 13,90 14,64 15,37

entsprechender Druck in Torr (mm QS) 0,22 0,96 1,69 2,43 3,16 3,90 4,63 5,37 6,10 6,84 7,68 8,31 9,05 9,78 10,52 11,25 11,99 12,72 13,46 14,20 14,93

0,29 1,03 1,77 2,50 3,24 3,97 4,71 5,44 6,18 6,91 7,65 8,39 9,12 9,86 10,69 11,33 12,06 12,80 13,53 14,27 15,00

0,37 1,10 1,84 2,57 3,31 4,05 4,78 5,52 6,25 6,99 7,72 8,46 9,19 9,93 10,67 11,40 12,14 12,87 13,61 14,34 15,07

0,44 1,18 1,91 2,65 3,38 4,12 4,85 5,59 6,33 7,06 7,80 8,53 9,27 10,00 10,74 11,47 12,21 12,95 13,68 14,42 15,16

4. Umrechnungstafel von Torr in Millibar Torr

0

l

2

3

700 710 720 730 740 750 760 770 780

933,2 946,6 959,9 973,2 986,6 999,9 1013,2 1026,6 1039,9

934,6 947,9 961,2 974,6 987,9 1001,2 1014,6 1027,9 1041,2

935,9 949,2 962,6 975,9 989,2 1002,6 1015,9 1029,2 1042,6

937,2 950,6 963,9 977,2 990,6 1003,9 1017,2 1030,6 1043,9

Millibar 4 5

938,6 961,9 965,2 978,6 991,9 1005,2 1018,6 1031,9 1045,2

939,9 953,2 966,6 979,9 993,2 1006,6 1019,9 1033,2 1046,6

A

7

8

9

941,2 954,6 967,9 981,2 994,6 1007,9 1021,2 1034,6 1047,9

942,6 955,9 969,2 982,6 996,9 1009,2 1022,6 1036,9 1049,2

943,9 957,2 970,6 983,9 , 997,2 1010,6 1023,9 1037,2 1050,6

945,2 958,6 971,9 985,2 998,6 1011,9 1026,2 1038,6 1051,9

E. E N E R G I E E I N H E I T E N

195

E. E N E R G I E E I N H E I T E N I.Wärmeeinheiten und mechanisches Wärmeäquivalent1) Die Einheiten für die Messung und Angabe von Wärmemengen sind gemäß Reichsgesetz vom 7. V I I I . 1924 die K i l o k a l o r i e (kcal) und die K i l o w a t t s t u n d e (kWh). Eine Kilokalorie ist diejenige Wärmemenge, durch welche ein Kilogramm Wasser bei atmosphärischem Druck von 14,5 auf 15,5°C erwärmt wird. Die Kilowattstunde ist gleichwertig dem Tausendfachen der Wärmemenge, die ein Gleichstrom von 1 gesetzlichem Ampere in einem Widerstand von 1 gesetzlichem Ohm vvährend einer Stunde entwickelt, und ist 860 Kilokalorien gleich zu erachten. 1 kcal = 1000 cal (Grammkalorien) 1 kWh = 3,6 • 10® gesetzliche Joule (Wattsekunden). Arbeitswert der W ä r m e e i n h e i t 1 kcal = . 4184 gesetzliche Joule = 4186 • 107 erg = 4186 absolute Joule. Der Arbeitswert der gesetzlichen Kilokalorie beträgt 426,9 kgm, wobei die normale Fallbeschleunigung von 980,665 cm/s 2 zugrunde gelegt wird. Der Arbeitswert der mittleren (0° bis 100° —) Kilokalorie ist dem Arbeitswert der gesetzlichen Kilokalorie gleich zu erachten. W ä r m e w e r t der A r b e i t s e i n h e i t (der Wattsekunde oder des gesetzlichen Joule und der Kilowattstunde) 1 J = l W s = 0,0002390 kcal 1 kWh = 860 kcal. Das gesetzliche Joule ist gleich dem internationalen Joule; das absolute Joule ist gleich 0,9995 gesetzliche Joule. Allgemeine Gaskonstante R bei Arbeitseinheit

Erg Kilogrammeter . . Kilokalorie Literatmosphäre . gesetzliches Joule ») Vgl. DIN 1309. 18*

Zahlenwert der allgemeinen Gaskonst&nte H

8,313 • 107 0,8477 0,001986 0,08204 8,309

196

V. H I L F S T A F E L N 2. Elektrische Leistung (Watt)

a) b e i G l e i c h s t r o m Leistung = Stromstärke x Spannung W = A •V b) b e i W e c h s e l s t r o m Leistung = Stromstärke x Spannung x Leistungsfaktor W — A • V • cos

— Phasendifferenz). Der Leistungsfaktor (cos tp) stellt das Verhältnis der scheinbaren Leistung in Volt-Ampere zu der wirklichen Leistung in Watt dar. c) b e i D r e h s t r o m Leistung = Stromstärke X Spannung x Leistungsfaktor x W = A • V • cos

N Ol c

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^ o ^ a CO «i oo" ^ H 0} «© o00o p H H p H pH pH pH « r* >0 © CO t* -h ci h «o n © oi> o^ pH lO ^ cc N W N N "N i© © co t» ph •3 ©"•^©»Oi-H CO © » PH COCOCOCO^* «0 © CO t» pH lö i^cooo^oT CO »O ob p © H §CO t2 P^H 12© Ä IQ * ® h" f ' w h CO lO 00 P oH 6k «N ^ «o CO © © CO © w FHl O 10 © CO « ^ ©C O U©©00®© fh t» t© © © © © Ä 0 10 © co t* h «4H h © * ei h c o* cq © r- p © h 00 0©©©©©© O ©io©©^" N ¡5 h pO H ©^eico^

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G.VERGLEICHSTAFEL

F Ü R D E U T S C H E , E N G L . U N D A M E R I K . M A SS S Y S T E M E

199

G. VERGLEICHSTAFEL FDR DEUTSCHE, ENGLISCHE UND AMERIKANISCHE MASS-SYSTEME 1 ) MaQsyatem

acre Atmosphäre phys. (Atm.) Atmosphäre phys. (Atm.) Atmosphäre phys. (Atm.) Atmosphäre techn. (1 at). Atmosphäre techn. (1 at) Atmosphäre techn. (1 at) barrel (Petroleum-barrel) B. Th. U B. Th. U B.Th.U./sec B. Th. U./sec B. Th. U./cubic foot B. Th. U./cuft. ° F B. Th. U./long ton B. Th. U./net ton B. Th. U./pound (Av.) . . . B. Th. U./lb B. Th. U./square inch . . . bushel °C chain cm cm* cm4 cm® cm3 cubic foot cubio foot cubic foot/long ton cubic foot/net ton cubic foot/pound (Av.) .. cubio inch cubic yard dram °F fluid ounce foot foot-candle fluid ounce foot foot pound (Ay.) foot pound (Av.) foot pound (Av.) foot pound (Av.) foot ton (Engl.) foot ton (Amer.)

Umzurechnen In

m» inch Hg inch Water pound (Av.)/square inch inch Hg inch Water pound (Av.)/square inch 1 kcal mkg kWatt PS kcal/m3 ' ) kcal/m3 °C kcal/t kcal/t kcal/kg kcal/kg °C kcal/ms 1 •J

m inch square foot square inch cubic foot cubic inch 1 m> m'/t m'/t m'/kg cm3 m3 g °C cm3 m Lux cm' m Joule mkg PS Watt mkg mkg

Multiplizieren mit.

4046,87 20,921 407,36 14,6950

28,068

393.4 14,2233 158,76 0,251096 107,560 1,0548 1,4344 8,899 1,6018 0,2480 0,27777 0,5556 1,000

390,57 35,238 °C- 1,80+ 32 20,1168 0,39370 0,001076 0,15500 0,000035314 0,061023 28,3168 0,028317 0,027869 0,0311215 0,062428 16,3872 0,76456 1,772 ( " F — 3 2 ) • 0,5555 29,573 0,30480 11,77 29,573 0,30480 1,3551 0,13825 0,0018434 1,3551 309,7 276.5 [Fortsetzung 8. 200]

*) cwt = hundredweight, lb = pound, Av. = Avoirdupois. *) Da in Großbritannien und in den Vereinigten Staaten als Normzustand des Gases 15,5 °C, 762 Torr, feucht gilt, beträgt der Umrechnungsfaktor bei Literaturangaben von B. Th. U./cbf. auf koal/nm* an Stelle von 8,899 richtig 9,66.

200

V. H I L F S T A F E L N

Umzurechnen In

MaßsyBtem

g g g g g g g

g/om3

g/1 g/1 g/1 g/1 g/m s gallon (Engl.) gallon (Amer.) gallon (Engl.)/cubic foot . . gallon (Amer.)/c«bic foot . gallon (Engl.)/long ton gallon (Amer.)/net ton gallon (Engl.)/sqaare yard gallon (Amer.)/square yard gill grain (Av. und Troy) grain/cubic foot grain/gallon (Engl.) grain/gallon (Amer.) Hefnerkerze Hefnerkerze/cm* horse power (HP) horse power (HP) horse power (HP) horse power (HP) hundredweight (short cwt) hundredweight (long cwt) inch inch Hg inch Hg inch water inch water int. candle Joule kcal kcal kcal kcal/kg kcal/kg kcal/kg kcal/m* kcal/m 3 kcal/m» °C kcal/t kcal/t kg kg

dram grain ounce (Av.) ounce (Troy) pennyweight pound (Av.) *) pound (Troy) *) pound (Av.)/cubic foot grain/gallon (Engl.) grain/gallon (Amer.) pound (Av.)/gallon (Engl.) pound (Av.)/galIon (Amer.) grain/cubic foot 1 1

1/1 1/1

1/t 1/t 1/m* 1/m* 1 g g/m s g/1 g/1 int. candle int. candles/sq in kcal kWatt mkg/s PS kg kg mm Atmosphäre phys. (Atm.) . Atmosphäre techn. (at) Atmosphäre phys. (Atm.) . Atmopshäre techn. (at) Hefnerkerze foot pound (Av.) B.Th.U horse power (HP) therm B.Th.U./pound (Av.) therm/long ton therm/net ton B.Th.U./square inch B.Th.U./cubic foot B.Th.U./cu f t ° F B.Th.U./long ton B.Th.U./net ton hundredweight (cwt) long ton (Engl.)

Multiplizieren mit

0,5646 15,43236 0,035274 0,03215 0,64301 0,0022046 0,002679 62,42 70,115 58,416 0,010017 0,008345 0,43701 4,5435 3,7853 0,16046 0,13368 4,4718 4,1727 5,4340 4,6273 0,11829 0,064798 2,2884 0,014262 0,01713 9,01 5,81 0,1782 0,7457 76,042 1,0139 45,359 50,802 25,40005 0,03342 0,034534 0,002454 0,002541

1,11

0,7398 3,9683 5,6142 0,000039667

1,800

0,040303 0,035985 0,0025604 0,11237 0,6243 4,0323 3,6001 0,019684 0,0009842

') Die allgemein übliche Gewichtseinheit ist das Avoirdupois pound; nur für die Verwägung von Edelmetallen und Medikamenten gilt das Troy pound.

G. V E R G L E I C H S T A F E L F Ü R D E U T S C H E , EN G L , U. A M E R 1 K . M A S S - S Y S T E M E

Maßsystem

kg kg kg/cm* siehe Amosphäre techn kg/cm kg/m kg/m* kg/m® kg/m® kg/t kg/t km km kWh kWh kWh 1*) 1 1 1 1 1 1 1 1

1/1 1/1

1/t 1/t lb siehe pound long ton (Engl.) Lux m m

ra

m» m« m» m' m® m> m> m® m® m® m® m® m®/kg m'/t m»/t mile (nautical)*) mile (statute)

Umzurechnen in

net ton (Amer.) ounce ( A t . ) ounce(Troy) pound (Av.) •= lb pound (Troy) = lb pound (Av.)/inch pound (Av.)/foot pound (Av.)/square f o o t . . . pound (Av.)/gallon (Engl.) pound (Av.)/gallon (Amer.) pound (Av.)/long ton pound (Av.)/net ton mile (nautical) mile (statute) B.Th.U foot pound (Av.) horse power bushel cubic foot cubic inch gallon (Engl.) gallon (Amer.) pint (Engl.) pint (Amer.) quart (Amer.) quarter (Engl.) gallon (Engl.)/cubic foot . . gallon (Amer.)/cubic foot . gallon (Engl.)/long t o n . . . . gallon (Amer.)/net t o n . . . . kg foot candle foot inch yard acre square foot square inch square yard barrel (Petroleum-barrel) . cubic foot cubic inch cubic yard gallon (Engl.) gallon (Amer.) pint register ton cubic foot/pound (Av.) cubic foot/long ton cubic foot/net ton km km . .

') 11 (Liter) = 1,000027 dem». ') 1 international nautical mile = 1852 m.

201

Multiplizieren mit

0,0011023 35,274 32,151 2,20462 2,67923 5,5997 0,67197 0,20482 0,010017 0,008345 2,2400 2,0000 0,53961 0,62137 860,38 2,6567 10» 1,3418 0,028378 0,035315 61,0250 0,2201 0,26418 1,7621 2,1134 1,0567 0,003439 6,2281 7,4805 0,22363 0,23965 1016,047 0,085 3,2808 39,370 1,0936 0,00024711 10,7639 1550,00 1,19399 6,2989 35,314 (¡1025,0 1,3080 220,10 264,18 2113,4 0,3532 16,0185 35,883 32,036 1,85325 1,60935

[Fortsetzung S. 202]

202

V. H I L F S T A F E L N

Umzurechnen in

Maßsystem

B.Th.U foot pound horse power (HP) inch pound (Av.)/square inch kg

mkg mkg mkg mm mm Hg net ton = short ton (Amer.) ounce (Avoirdupois) ounce (Troy) pennyweight (Troy) pinte (Engl.) pinte (Amer.) pound (Avoirdupois)1) pound (Troy) 1 ) pound (Av.)/cubic foot pound (Av.)/cubic inch pound (Av.)/gallon (Engl.).. pound (Av.)/gallon (Amer.). pound (Av.)/inch pound (Av.)/long ton pound (Av.)/net ton pound (Av.)/square f o o t . . . . pound (Av.)/square inch . . . pound (Av.)/square inch . . . pound (Av. (/square inch . . . PS PS PS quart (Amer.) quarter (Engl.) register ton rod (perch) short ton = net ton (Amer.) square foot square inch square yard t t therm therm/long ton therm/net ton (Amer.) yard

8 g 1 1 kg kg : g/cm* = kg/1 kg/cm3 8/1 g/i kg/cm kg/t kg/t kg/m* Atmosphäre techn Atmosphäre phys mm Hg B.Th.U foot pound (Av.) horse power (HP) 1 1 m» m kg m* cm® m» long ton net ton kcal koal/kg kcal/kg m

Multiplizieren mit

0,092956 7,2330 0,013151 0,039370 0,0193368 907,185 28,3495 31,1035 1,55517 0,5680 0,5506 0,453592 0,37322 0,016018 0,027680 99,832 119,83 0,17858 0i*4643 0,5000 4,8824 0,070307 0,068046 51,7149 0,6972 542,50 0,9863 1,1012 290,7814 2,8316 5,0292 907,185 0,092903 6,45163 0,83613 0,98421 1,10231 25210 24,274 27,790 0,91440

H. PRÜFSIEBE UND KORNUNGEN 1. Deutsche Prüfsiebsätze In Deutschland dient zur Bestimmung der Korngrößenverteilung für Körnungen über 1 mm Dmr. der Rundlochsiebsatz nach DIN 1870, für Körnungen unter 1,5 mm der Maschensiebsatz nach DIN 1871. ' ) Vgl. Anmerkung

1

auf S. 200.

203

H. P l t ü i ' S I K H E UND K Ö Ä N U N G E N

a) R u n d l o c h - S i e b s a t z (DIN 1870)

Nennmaß mm

Lochdurchmesser zulassige Abweichung mm

100a) 90b) 8 0 b) 7 0 b) 60 50 40 30 25 20 18 15 12 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ±

1 1 1 1 1 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,4 0,4

± ± ± ± ±

0,4 0,4 0,3 0,3 0,3

± ± ± ± ±

0,2 0,2 0,2 0,1 0,1

Teilung c) mm

Blechdicke d) mm

133 120 106 93 80 70 60 45 38 30 27 23 18 15 14 12 10

2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,6 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1 1 1 1 0,75

a) Lochung in geraden Reihen. b) Lochung in versetzten Reihen. c) Abstand der Mittellinien der Lochreihen (bei versetzten Reihen jeweils Abstand bis zur übernächsten Reihe). d) Werkstoffe: Stahlblech, Kupferblech, Messingblech, (bei 1 mm Lochdurchmcsser nur Messingblech).

b) M a s c h e n - S i e b s a t z

l

GewebeNr.

Maschenzahl Je cm'

Lichte Maschenweite mm

Drahtdurchmesser1) mm

GewebeNr.

4 5 6 8 10 11 12 14 16

16 25 36 64 100 121 144 196 256

1,5 1,2 1,02 0,75 0,60 0,54 0,49 0,43 0,385

1,00 0,80 0,65 0,50 0,40 0,37 0,34 0,28 0,24

20 24 30 40 50 60 70 80 100

) Zu verwenden ist nur Drahtgewebe von glatter Webart.

Maschenzahl je cm* 400 576 900 1600 2500 3600 4900 6400 10000

Lichte Maschenwelte mm

Drahtdurchmesser1) mm

0,300 0,250 0,200 0,150 0,120 0,102 0,088 0,075 0,060

0,20 0,17 0,13 0,10 0,08 0,065 0,055 0,050 0,040

V.

204

HILFSTAFELN

Zulässige Abweichungen Grüßte Abweichung

5 4 3

10 8 6

0,04-0,6 mm 0,5 - 0 , 9 mm über 0,9 mm

Drahtdicken

Lichte Maschenweiten

Durchschnittswert %

%

5 5 5 5

10000-3600 Maschensieb 2 5 0 0 - 576 Maschensieb 400- 64 Maschensieb Gröbere Siebe

Bereich der größten Abweichungen 1 ) %

Zulässige Anzahl*)

%

_ —

6 6 6

15-30 12-25 10-20 5-10

6 6 6 6

-

-

2. E n g l i s c h e r S i e b s a t z d e s I n s t i t u t e of M i n i n g a n d M e t a l l u r g y (I.M.M.) Haschen je Zoll

entspr. Maschen je cm

lichte Maschenwelte (Drahtabstand) mm

10 20 30 40 50 60 70

3,94 7,88 11,8 15,7 19,7 23,6 27,5

1,27 0,635 0,423 0,318 0,254 0,212 0,181

3. A m e r i k a n i s c h e r Siebnummer

2,5 3 3,5 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

Maschen je Zoll

2,58 3,03 3.57 4,22 4,98 5,81 6,80 7,89 9,21 10,72 12,58 14,66 17,15 20,16

Maschen je Zoll

entspr. Maschen je cm

lichte Mascnenwelte (Drahtabstand) mm

80 90 100 120 150 200

31,5 35,4 39,4 47,3 59,1 78,8

0,159 0,141 0,127 0,106 0,085 0,064

Standardsiebsatz

Lichte Maschenweite in Zoll mm 0,315 0,265 0,223 0,187 0,157 0,132 0,111 0,0937 0,0787 0,0661 0,0555 0,0469 0,0394 0,0331

8,00 6,73 5,66 4,76 4,00 3,36 2,83 2,38 2,00 1,68 1,41 1,19 1,00 0,84

Drahtdurchmesser in Zoll mm 0,073 0,065 0,057 0,050 0,044 0,040 0,036 0,033 0,030 0,027 0,024 0,021 0,019 0,017

1,85 1,65 1,45 1,27 1,12 1,02 0,92 0,84 0,76 0,69 0,61 0,54 0,48 0,42

') .Die unter den angeführten Werten liegenden Abweichungen bleiben bei der Prüfung unberücksichtigt. l ) Bezogen auf die größten Abweichungen der Drahtdicken bzw. den Bereich der größten Abweichungen der lichten Maschen weiten.

H. PRÜF S I E B E UND KÖRNUNGEN SiebIi ummer

Magehen je Zoll

25 30 35 40 45 50 60 70 80 100 120 140 170 200 270 325

23,47 27,62 32,15 38,02 44,44 52,36 61,93 72,46 85,47 101,01 120,48 142,86 166,67 200,00 270,26 323,00

205

Lichte Maschenweite In

Drahtdurchmesser in

Zoll

Zoll

mm

0,015 0,013 0,011 0,0098 0,0087 0,0074 0,0064 0,0055 0,0047 0,0040 0,0034 0,0029 0,0025 0,0021 0,0016 0,0013

0,37 0,33 0,29 0,25 0,22 0,19 0,16 0,14 0,12 0,10 0,086 0,074 0,063 0,053 0,041 0,035

0,0280 0,0232 0,0197 0,0165 0,0138 0,0117 0,0098 0,0083 0,0070 0,0059 0,0049 0,0041 0,0035 0,0029 0,0021 0,0017

mm

0,71 0,59 0,50 0,42 0,35 0,30 0,25 0,21 0,18 0,15 0,125 0,105 0,088 0,074 0,053 0,044

4. K ö r n u n g e n von Steinkohle Rhein.-Westf. Revier Korngröße

mm

über 80 50-80 30-50 18-30 10-18 6-10 0-10 0-0,5

Benennung

Stückkohle Nuß I Nuß I I Nuß I I I Nuß IV Nuß V Feinkohle Staubkohle

Sachs. Revier Korngröße

Benennung

50-70 15-25 8-10 3- 8 0- 3

Stückkohle Würfel Knorpel Nuß Klarkohle I Klarkohle II

mm

Oberschles. Revier Korngröße

mm

über 120 80-120 50-80 30-50 18-30 10-18 6-10 0-10 0- 6

Benennung

Stücke Würfel Nuß 1 Nuß I I Nuß I I I Nuß IV Nuß V Feinkohle I Feinkohle I I

Niedersii chs. Revier Korngröße

mm

über 75 45-75 25-45 15-25 0-10

Benennung

Stückkohle Stückkohle I Stückkohlen Nuß I I I Fein kohle

Niederschles. Revier Korngröße

mm

über 80 50-80 30-50 18-30 10-18 6-10 0-10

Benennung

Förderkohle Stückkohle Nuß I Nuß I I Nuß I I I Nuß IV Nuß V Feinkohle

Einheits cörnungen für Steinko hie von 1941 Korngröße Benennung

mm

50-80 30-50 18-30 10-18 6-10 0- H

Förderkohle Nuß I Nuß I I Nuß I I I Nuß IV Nuß V Feinkohle')

') Falls Nuß V nicht abgesiebt ist, erhöht sich die Körnung von Feinkohle zu 0-10 mm.

206

V. H I L F S T A F E L N

5. Körnungen von Koks Körnung mm

('>0-100 40-60 20-40 10-20 0-10

G.iükokß

Gasbrechkoks I Gasbrechkoks I I Gasbrechkoks I I I Gasperlkoks Gaskoksgrus

Körnung

mm

über 80

RuhrZechenkoks

Hochofenkoks

Körnung mm

Oberechlefl. Zechenkoks

über 90

Stück

60-80

Brech I

60-90

Brech I

40-60 20-40 10-20 0-10

Brech I I Brech I I I Brech IV Grus

40-60 20-40 10-20 0-10

Brech I I Brech I I I Brech IV Grus

207

I. K E N N F A B B E N F Ü R R O H R L E I T U N G E N

I. K E N N F A R B E N FÜR R O H R L E I T U N G E N * )

O O o O

Verwendung 'ör

O ö O

K e n n z e i c h n u n g der Rohrleitungen

rot

Sottdompl

rof \griin | rot I Abda-pt

Dampf

rot

Uv/ß\ rof

Heißdoropf

grün grün \wß\ grün grÜft

I

grün | rot | grün '

Trinkwasser

| grün \jra/¡g^ grün "]

Wormwasse»

| grün | schw2\ grün "]

Kondenswassef Pre&wosser (Speise wosserl

blau

[ rot | blau |

blau \weiB| blau

blau Gichtgas fHoiho'engas und onde'» Schmelzofengase) gereinigt Gichtgas iHochofengos und andere Schmelzofengase) roh

gelb

gelb \b!au\ gelb

Generatorgas

ge/b } rot { ge/b

Stadtgas (leuchtgas) Koksofengas Wossorgas

getb \brow\ gelb

Soure

orange

Louge

lila

Olgos

louge

braun

|

Azetylen #

Kohlensäure

i

SauerstoM WossertfoU

v\getb\grifìge&\ Stickstoff \gtlti\IHa\gtli\Hh\gtlb\

Ammoniak

I orange I rot I orange I

lila | rof | lila \

konzenfric

| braun | rot \ brau/T\ Ben*,

| braun j gelb j brau/T\ Gosöi | braun

b/au

braun |

| braun \miß\braan~\ 8««h

i«*'01

schmn

jehworz

*) Vergl. DIN 2403.

grau

*) Die Angabe gilt als Richtlinie ftlr das Anreiben der streichfcrtigen Farben. ') Gilt nur für fertig verlegte Rohrleitungen. Jedem Betriebe Ist überlassen, die Rohrleitungen in Ihrer ganzen Länge mit der Kennfarbe zu streichen oder die Kennzeichnung durch Anhängeschilder, farbige Bänder, farbige Pfeile - die gleichzeitig die DurchfluBrichtung angeben - oder auf andere Welse vorzunehmen. Für R o h r l e i t u n g 8 p l a n e Bind die Kennfarben nach Spalte 1 zu wählen. Dem Verwendungszweck entsprechende Unterscheidungen werden durch hellere oder dunklere Tönung der Kennfarben gemacht. Diese sind durch eine Farbtafel auf den Rohrleitungsplänen zu erläutern. Den Firmen bleibt überlassen, Druckangaben durch Anbringen mehrerer farbiger Striche zu kennzeichnen und diese Maßnahme entsprechend zu erläutern.

208

V. H I L F S T A F E L N

K. FARBANSTRICH FÜR STAHLFLASCHEN Sauerstoff Stickstoff Azetylen

blau grün gelb.

sonstige brennbare Gase sonstige nichtbrennbare Gase

rot grau

Zur äußeren Kennzeichnung ihres Inhalts genügt bei einem grauen Grundanstrich auch ein ausreichend breiter Färb ring in der vorgeschriebenen Kennfarbe an einer gut sichtbaren Stelle des Behälters.

L. GIFTE U N D V E R G I F T U N G E N S a u e r s t o f f m a n g e l : Die erforderliche Sauerstoffkonzentration in Atemluft, die weder Kohlenoxyd noch Kohlendioxyd enthält, beträgt 11%. Dieser untere Grenzwert verschiebt sich mit ansteigenden Gehalten der Atemluft von 0-0,1 % Kohlenoxyd und von 0-7 % Kohlendioxyd nach höheren Sauerstoffgehalten gemäß der nachstehenden Abbildung:

% 0t in der Atem/uft

Grenzwerte für die Ungefährlichkeit der Atemluft

A m m o n i a k : Reizung und Entzündung der Augen und Atmungsorgane, Hustenanfälle, Atemnot, Erbrechen, Krämpfe. Lebensgefährlich 2,5-5 g/m 3 . Gegenmittel: Künstliche Atmung, Chloralhydrat. B e n z i n : Narkotisierende Wirkung, Kopfschmerz, Rauschzustände, Herzschwäche, Empfindungslosigkeit. Muskelzucken. Lebensgefährlich 25 g/m 3 . Gegenmittel: Künstliche Atmung, kalte Übergießungen. B e n z o l : Narkotisierende Wirkung, Nervengift, blasse Hautfarbe, gerötete Lippen, Bewußtlosigkeit, Halluzinationen. Verminderung der weißen Blut-

L. G I F T E U N D

VERGIFTUNQEN

209

körperchen, bei Benzolabkömmlingen auch der roten. Chronische Vergiftung, zumeist durch subkutane Einwirkung, führt zu Haut- und Schleimhautblutungen sowie zu fettiger Degeneration von Herz, Nieren und Leber. Gefährlich 20 g/m3. Gegenmittel: Künstliche und Sauerstoffatmung. Chlor: Heizung und Entzündung der Schleimhäute, Hustenreiz, Atemnot, Schwindel, Zerstörung des Lungengewebes; auf der Haut Entzündung, Blasenbildung, Reizung der Hautdrüsen. Gefährlich 0,05 g/m3. Gegenmittel: Künstliche Atmung, Einatmen von Amylnitritdampf, Morphium. C y a n w a s s e r s t o f f : Schwindel, Herzklopfen, Übelkeit, Erbrechen, Atemnot, Lähmung der fermentativen Prozesse der Gewebe, Krämpfe, Bewußtlosigkeit, Erniedrigung der Körpertemperatur, Blaufärbung der Haut. Gefährlich 0,1 g/m3. Gegenmittel: Sauerstoff atmung, Magenspülung, bei Krämpfen Morphium, bei Herzschwäche Kampferinjektion. K o h l e n d i o x y d : Schwindel, Atemnot, Krämpfe, Bewußtlosigkeit. Gefährlich 3-5 Vol.- %, vor allem bei gleichzeitiger Verminderung des Sauerstoffgehaltes der Luft (siehe unter Sauerstoffmangel). Gegenmittel: Frische Luft, Sauerstoffatmung, kalte Übergießungen. K o h l e n o x y d : Steigerung des Blutdrucks, Druck in den Schläfen, Schwindel, Übelkeit, Verfärbung des Bluts nach hellrot infolge der Bildung von Kohlenoxydhämoglobin (das die Sauerstoffaufnahme des Blutes verhindert), Blaufärbung der Haut, Atemnot, Bewußtlosigkeit, Lähmungen. 0,05% wirken nach mehrstündigem Einatmen schädlich, 0,2 % sind nach etwa einer halben Stunde gefährlich, 0,5 % wirken nach 5-10 min tödlich. Chronische Vergiftung: Kopfschmerzen, Schwindel, allgemeine Schwäche, Schlaflosigkeit. Gegenmittel: Sauerstoffatmung, starker schwarzer Kaffee, kalte Übergießungen, Frottierung, Kampfereinspritzung. M e t h y l a l k o h o l : Kopfschmerzen, Muskelschwäche, Erbrechen, Erkrankung der Augenbindehaut, Lähmung der Sehnerven (oft Erblindung), Atmungslähmung. N a p h t h a l i n : Reizung der Schleimhäute, Hautentzündungen, Ekzeme. P h e n o l : Hautätzung, Störungen der inneren Organe, Ohnmachtsanfälle, Krämpfe. Erträglichkeitsgrenze von Phenol in wäßriger Lösung für Fische rd. 5 bis 15 mg/1, Geschmacksbeeinträchtigung des Fischfleisches tritt jedoch bereits bei 0,02 mg/1 ein. Q u e c k s i l b e r d a m p f : Einwirkung durch die Atmungsorgane und die Haut. Nervös-psychische und körperliche Schäden, Reizbarkeit, Depressionen, Kopfschmerzen, Katarrhe, Mund-, Zahn- und Nierenbeschwerden. Durchschnittliche untere Schädlichkeitsgrenze 3y Hg/m3, bei vergrößerter Quecksilberempfindlichkeit durch vorausgegangene Vergiftung noch wesentlich niedriger, chronische Vergiftung nach längerer Einatmung von 20 yjm3. 14

Brückner, Gaataleln

210

V. H I L F S T A F E L N

S c h w e f e l k o h l e n s t o f f : Benommenheit, Unempfindlichkeit, Nachlassen der Reflexbewegungen, Bewußtlosigkeit, Lähmungen, Sehnervenstörungen. Chronische Störungen: Schwindel, Gliederschmerzen, Lähmungen, Abmagerung, Geruchs- und Geschmacksstörungen, Schädigung des Zentralnervensystems. Gegenmittel: Sauerstoffatmung, Schwitzbäder, kalte Übergießungen. S c h w e f l i g e S ä u r e : Reizgas, Entzündung der Schleimhäute, Hustenreiz, Atemnot, Lungenentzündung. 0,02 g/m 3 wirken störend, 0,lg/m 3 sind ohne gesundheitliche Nachwirkungen, 0,4-0,5 g/m 3 bei längerer Einwirkung gefährlich, 3-5 g/m 3 in kurzer Zeit schwer gesundheitsschädigend oder tödlich. Gegenmittel: Sauerstoffatmung, Infusion von Natronlauge (0,05-0,1 proz.). S c h w e f e l w a s s e r s t o f f : Schwindel, Kopfschmerz, Krämpfe, starkes Nervengift, Bewußtlosigkeit, Entzündung der Augenbindehaut. Untere Grenze der Geruchsempfindlichkeit 0,000015Vol.-%, leichte Beschwerden 0,01%, starke Übelkeit 0,025%, gefährliche Schädigungen 0,035%, Bewußtlosigkeit 0,05%, schnelle Todeswirkung 0,1-0,2%. Chronische Vergiftungen: Bindehautkatarrh, Müdigkeit, Verdauungsstörungen, fahle Gesichtsfarbe, Abmagerung, Furunkelbildung. Gegenmittel: Sauerstoffatmung, Kampfereinspritzung. Teer. Einwirkung auf die Haut und die Atmungsorgane. Appetitlosigkeit, Kopfschmerzen, Darmstörungen, Albuminurie, Teerkrätze (Ekzeme) oder Schuppenbildung auf der Haut, krebsartige Geschwülste, Ödeme.

M. B E S T Ä N D I G K B I T VON W E R K S T O F F E N

211

M. BESTÄNDIGKEIT VON WERKSTOFFEN GEGENÜBER DEN WICHTIGSTEN GASEN UND VERSCHIEDENEN FLÜSSIGKEITEN

V. H I L F S T A F E L N

212

M. BESTÄNDIGKEIT VON WERKSTOFFEN GEGENÜBER DEN Angreifender Stoff Azetylen Alkohol

Ammoniak

Atmosphäre

....

Eisen C-Stahl Gußeisen

ChromNickelStahl

Rostfreier Stahl ( > 1 0 % Cr)

X bei höh. Temp. CAbscheid. X XXXX wenn saure Best, teile enth.sind X X X X bei Filtern u. Kohrltg. X

X

X

X

Kupfer

X

X

X

X

X

X

X bei > 90% Alkoholgeh.

X

X

X

XXXX

XXbis5% X XXXX wenn Luft X X X X zugegen > 5%

X

X

X

X

Blausäure Chlor

XXXX X X trocken X (V4A)

Fluor Flußsäure

XXXX XXXX

X

X X

XXXX XXXX

XXXX

X bis 500° XXXX feucht

X

XXXX in Hitze

....

X bis 500°

X

XXXX in Hitze

X X

X X

XXXX Verffirbg. XX

X < 100°

Salzsäure

X

X

X

X

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

Sauerstoff

X bis 300°

X

X

XXXX

Schwefeldioxyd .

X trocken X trocken und feucht

XXXX

Schwefelsäure

X20° < 5 % X 97blsl00% X20°>96%

XX

Phenole Salpetersäure

...

..

XXXX

Schwefeltrioxyd.

X Stahl XXXX GuB

Schwefelwasserstoff

X trocken X In Kälte X in Kälte X X X X und Hitze und Hitze

Stadtgas

XX

Wasser Wasserdampf Wasserstoff

XX X X X bis 300° X ohne X bei höh. Leg. auch Druck unt. Druck

X X X

X

X w. frei v. X k. Schwefel

..

Methanol Nitrose Gase . . . .

Zinn

XXXX

Benzol

Kohlenoxyd

Aluminium

XXXX Explosionsgefahr X

X

Kohlendioxyd

Nickel

Silber

X in Kälte X X X X in Hitze X X kalt X X X X In Hitze

X Beständig unter den meisten Bedingungen. X 20° beständig bei Zimmertemperatur. X 20°/10% beständig gegenüber lOprozentiger wäßriger Lösung.

X

XXXX X X X X X trocken Hitze XXXX X X X bei X Anwesenheit v.Luft X XXXX in Hitze

X

X wenn frei v. SO, X X X 20° trocken XXXX XXXX X b. wäBr Lösung eloxieren

X X

XXXX XXXX XXXX X

X oberh. XXXX X X 300° C-Ab- in Hitze u. scheldung unt. Druck X X >80% X X trocken x x x x XXXX feucht X < 100° X20«, 5 % X X XXXX

XXXX

X 20° XXXX XXXX In Hitze X bis 200° X

X >40% XXXX in Hitze

XXXX

XXXX

XXXX

X

X 20° X X X X X trocken tr.u.feucht XXX feucht XXXX in Wärme X 20° X 20°/50% XXX XXXX In Hitze XXXX X X XXXX

XXXX

X

XXXX

X

X X X

X X bis 500°

XX X X

X X

M. B E S T Ä N D I G K E I T V O N W E R K S T O F F E N

213

W I C H T I G S T E N GASEN UND VERSCHIEDENEN FLÜSSIGKEITEN Glas

Quarz

Steinzeug

Email

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X (W) XXXX(H)

XXXX

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X (PatinaUberzug) X

X

X

X

X

X

XXXX

XXXX XXXX

XXXX

X X

X X

X X

X X

X20°/40%

XXXX XXXX

x x x x XXXX

XXXX

XXXX XXXX

X XXXX(W) X (H) XXXX X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X XXXX

X

X X

X X

X X

X X

X XXXX

Stlumin

Messing

Rotguß

XXXX bei feucht. Gas X

X

X

X

X

XXXX Explosionsgefahr X

X

X

XXXX

X

X

X

X

X

XXXX XX

XXXX

XXXX XXXX

XXXX X X trocken X trocken XXXX XXXX feucht feucht X

X X XXXX

X

Weichgummi (W) Hartgummi (H>

Chrom nickel

Blei

X trocken X X X X f.

XXXX

X

XXXX

X

X

X

X

XXXX

XXXX

X > 40% XXXX in Hitze

XXXX

XXXX

X

X

X

X

X

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

X 20°, 3%

X

X

X

X

X sehr Hindertest X 20° trocken u n d feucht

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

XX

X

X

X

X

X

X

X

X

X verdünnt XXXX konz. XXXX

X bis 100° auch in wäss. Lsg. X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X X bislOOO" X

X X X

X X X

X X X

X X X

X X X

X X

X

X X trocken X trocken XXXX XXXX feucht in Hitze XXX

XXXX

XXXX

XXXX

X trocken

XXXX

XXXX

XXXX

X XX XXXX X

XX X X

X X

X X

X X Leichter Angriff, bis e t w a l mm im Jahr werden zerstört. X X X Nicht unerheblicher Angriff, aber in der Praxis verwendet. X X X X Unbeständig, nicht verwendbar.

X

214

V. H I L F S T A F E L N

N. GRUNDGROSSEN, BEZEICHNUNGEN UND EINHEITEN IN DER LICHTTECHNIK 1 ) Grundgrößen Größe

Lichtstrom Lichtmenge Lichtstärke

Beleuchtungsstärke Leuchtdichte

Spezifische Iichtausstrahlnng Lichtausbeute Spektrale Hellempfindlichkeit Photometrisches Strahlungsäquivalent Mechanisches Lichtäquivalent Reflexion Absorption Durchlässigkeit

») Vgl. DIN 5031.

Erklärung

Der Lichtstrom einer Lichtquelle ist die von ihr ausgestrahlte gemäß der international f ü r das helladaptierte Auge festgelegten Kurve der spektralen Hellempfindlichkeit bewertete Leistung. Die Lichtmenge (Lichtarbeit) einer Lichtquelle ist das Produkt aus ihrem Lichtstrbm und der Zeit, während der er ausgestrahlt wird. Die Lichtstärke einer im Verhältnis zur Meßentfernung kleinen Lichtquelle in einer bestimmten Ausstrahlungsrichtung ist der Quotient aus dem Lichtstrom in dieser Richtung und dem durchstrahlten Raumwinkel (Raumwinkel-Lichtstromdichte). Eine Lichtquelle ist „im Verhältnis zur Meßentfernung klein", wenn ein in der Meßentfernung gefundener Lichtstärkewert von einem in jeder beliebig größeren Entfernung in derselben Ausstrahlungsrichtung gefundenen Wert nicht um mehr abweicht, als der photometrischen Meßgenauigkeit entspricht. Die Beleuchtungsstärke einer Fläche ist der Quotient aus dem auf diese Fläche fallenden Lichstrom und der Größe der Fläche (Flächen-Lichtstromdichte der Einstrahlung). Die Leuchtdichte einer Fläche in einer bestimmten Richtung ist der Quotient aus der Lichtstärke der Fläche in dieser Richtung und der senkrechten Projektion der Fläche auf eine zu dieser Richtung senkrechte Ebene. Die Leuchtdichte ist die f ü r den im Auge hervorgerufenen Helligkeitseindruck wesentlich maßgebende lichttechnische Grundgröße. Die spezifische Lichtausstrahlung einer leuchtenden Fläche ist der Quotient aus dem von dieser Fläche ausgestrahlten Lichtstrom und der Größe der Fläche (Flächen-Lichtstromdichte der Ausstrahlung). Die Lichtausbeute einer Lichtquelle ist der Quotient aus dem von ihr ausgestrahlten Gesamtlichtstrom und der aufgenommenen Leistung. Die spektrale Hellempfindlichkeit ist die Hellempfindlichkeit des normalen helladaptierten Auges für monochromatisches Licht jeder sichtbaren Wellenlänge bei gleicher Strahlungsleistung. Das photometrische Strahlungsäquivalent einer monochromatischen Strahlung ist der Quotient aus dem ausgestrahlten Lichtstrom und der ihn hervorrufenden Strahlungsleistung. Das mechanische Lichtäquivalent ist der reziproke Wert des Höchstwertes des photometrischen StrahlungsäquivalenteB. Die Reflexion eines Körpers ist das Verhältnis des von dem Körper zurückgestrahlten Lichtstromes zu dem eingestrahlten Lichtstrom. Die Reflexion kann gerichtet, zerstreut oder gemischt sein. Die Absorption eines Körpers ist das Verhältnis des von dem Körper verschluckten Lichtstromes zu dem eingestrahlten Lichtstrom. Die Durchlässigkeit eines Körpers ist das Verhältnis des von dem Körper durchgelassenen Lichtstromes zu dem eingestrahlten Lichtstrom. Die Durchlässigkeit kann gerichtet, zerstreut oder gemischt sein.

N. G B U N D G B Ö S S E N , B E Z E I C H N U N G E N U. E I N H E I T E N I N D. L I C H T T E C H N I K

215

Einheiten Zeichen

HK (HK) Im Imh Ix sb asb

Einheit

Hefnerkerze

Größe

Erklärung

Lichtstärke

1 Hefnerkerze ist die Lichtstärke, mit der die unter Normalbedingungen brennende Hef nerlampe in waagerechter Richtung leuchtet. Lumen 1 ) Lichtstrom Der Lichtstrom 1 Lumen wird erhalten, wenn eine Lichtquelle die Lichtstärke 1 Hefnerkerze gleichmäßig in die Einheit des Baumwinkels 1 ) strahlt. Lumenstunde Lichtmenge Die Lichtmenge 1 Lumenstunde wird erhalten, wenn eine Lichtquelle den Lichtstrom 1 Lumen während einer Stunde ausstrahlt. Lux Beleuchtungs- Die Beleuchtungsstärke 1 Lux wird erhalten, wenn der stärke Lichtstrom 1 Lumen auf die Fläche 1 m* eingestrahlt wird. Stilb Leuchtdichte Die Leuchtdichte 1 Stilb wird erhalten, wenn die Lichtstärke 1 Hefnerkerze von einer ebenen Fläche von 1 cm* in senkrechter Richtung ausgestrahlt wird. Leuchtdichte Das Apostilb ist eine kleinere Untereinheit der LeuchtApostilb dichte. Es hat die Größe von — • 10"4 Stilb. n

B e z i e h u n g e n zwischen den v e r s c h i e d e n e n Größen und E i n h e i t e n Zwischen den verschiedenen lichttechnischen Größen und Einheiten bestehen folgende Beziehungen: Größe

Lichtstrom Lichtmenge

0 Q= 0

Lichtstärke Beleuchtungsstärke

-t

cu

E =

Leuchtdichte Spezifische Lichtausstrahlung

Einheit

Beziehung

0

t

j • cose R

0

7

Zeichen

Lumen

Im

Lumenstunde

Imh

Hefnerkerze

HC

Lux

Ix

Stilb

sb

Lumen je cm'

Im/cm 1

Hierin bedeuten: F eine Fläche in m 1 , / eine Fläche in cm*, f die Zeit in Stunden, £ denAusstrahlungsWinkel (Winkel zwischen Ausstrahlungsrichtung und Flächennormale), a> den Baumwinkel. ') Weil f ü r die Lichtstärke zwei Einheiten, die „Hefnerkerze" und die „internationale Kerze", bestehen, gibt es auch f ü r alle anderen von der Lichtstärke abgeleiteten photometrischen Größen zwei Einheiten. Das ist bei dieser und den folgenden Einheiten zu beachten. Wo es nötig ist, sind zur Unterscheidung beider Einheiten die von der Hefnerkerze abgeleiteten Einheiten durch ein vorgestelltes H zu kennzeichnen.

SACHREGISTER Abgas volumen 160 Abgaszusammensetzung 1G0 Abhängigkeit des Barometerstandes von der Ortshöhe 38 Abhebdruck 178 Absorption s. Löslichkeit Äthylalkohol, Dichtezahl von ÄthylalkoholWasser-Gemischen 48 Amerikanische Maßsysteme 197 — , Umrechnung auf deutsche Maßsysteme 199 Amerikanischer Standardsiebsatz 204 Ammoniak, Löslichkeit von - 57 - , Lösungswärme von - 58 Ammoniaklösungen, Dichtezahl von - 51 - , spezifische Wärme von - 122 Anlaßfarben von Stahl 78 Anschüttungen, Böschungswinkel von - 54 Aräometerskalen, Umrechnung von - 46 Arbeitseinheiten 195 Argongehalt der Luft 33 Asche, durchschnittliche Zusammensetzung der-von Steinkohle und vonBraunkohle27 Atomgewichte 29 Auftrieb von Gasen 41 Ausdehnung, lineare - fester Stoffe 108 Ausdehnungskoeffizient fester Stoffe 108 - , von feuerfesten Stoffen 109 - , von Flüssigkeiten 110 Ausländische Maßsysteme 197 Azetylen, Löslichkeit von - in Azeton 57

Benzolwasehöl, Aufnahmefähigkeit von für Benzol 100 - , spezifische AVärme von - 124 Berechnung der Grenztemperaturen von Gasen 168 Beschaffenheit, normale - der Flüssiggase 23 - , normale - des Stadtgases 21 Bildungswärme 131 Böschungswinkel, natürlicher - bei loser Schüttung 54 Braunkohle, s. feste Brennstoffe Braunkohlenschwelgas, Zusammensetzung von - 20 Braunkohlenteeröle, Beschaffenheit von-28 Brenneigenschaften von Stadtgas 21 Brenngase, Betriebsbezeichnungen der - 19 - , Einteilung der - 16 - , durchschnittl. Gehalt von - an schädlichen Begleitstoffon 21 - , Unterteilung der - 16 - , mittl. Zusammensetzung der - 16, 20 Brennpunkt von Flüssigkeiten 175 Brennstoffaschen, Schmelztemperaturen von - 28 - , Schmelzverhalten von - 27 Brennstoffe, s. feste Brennstoffe, flüssige Brennstoffe oder Brenngase Butan, mittl. Zusammensetzung von - 23 - , Reinheitsanforderungen an - 23 unterer Heizwert von - 24

Backkohle 26 Barometerstand, Umrechnung auf Meereshöhe 38 Barometrie 38 Baumägrade, Umrechnung in die Dichtezahl 46 Beleuchtungsstärke 215 Benzol, Aufnahmefähigkeit von - in Benzolwaschöl 100 - , Sättigungsdruck von - 94 Benzolerzeugnisse, spezifische Wärme von 124

Celsiusgrade, Umrechnung der Thermometergrade 199 Chemische Konstanten 127 Chemismus der Verbrennungsvorgänge in Flammen 166 Dampfdruck s. Sättigungsdruck Dampfspeicherung 92 Deutsche Maßsysteme 191 — , Umrechnung auf englische und amerikanische Maßsysteme 199 Deutsche Prüfsiebsätze 202

218

SACHREGISTER

Dichte 42 Dichteverhältnis der Gase 30 Dichtezahl 42 - von Äthylalkohol-Wasser-Gemischen 48 - von Ammoniaklösungen 51 - von festen Stoffen 43 - von flüssigen Stoffen 48 - von Kalkmilch 52 - von Kohlenwasserstoffen 44 - von Natronlauge 51 - von Quecksilber 47 - von Schwefelsäure 49 - von verflüssigten Gasen 48 - von Wasser 47 Diffusion von Gasen 65 Dissoziation der Gase 125 - von Kohlendioxyd 130 - von Wasserdampf 130 Dissoziations-Gleichgewichtskonstanten 127 Drahtgewebe für Prüfsiebe 204 Druckeinheiten 193 Druckzunahme des Stadtgases infolge des Auftriebs 41 Edelgase, Gehalt der Luft an - 33 Eigenschaften feuerfester Brennstoffe 6 8 Einheiten 190 abgeleitete - 191 Einteilung der festen Brennstoffe 24 Eisen, Anlaßfarben von - 78 - , Glühfärben von - 77 Eis, Sättigungsdruck des Wasserdampfes über - 80 Elektrische Leistung 196 Elementarzusammensetzung von festen Brennstoffen 25 Energieeinheiten 195 - , Umrechnungstafel für - 196 Englische Maßsysteme 197 — , Umrechnung von - - auf deutsche Maßsysteme 199 Englischer Siebsatz 204 Entropie 131 Entzündungstemperaturen s. Zündtemperaturen Erdgas, durchschnittliche Zusammensetzung von - 22 - , physikalische Eigenschaften der Bestandteile des - 44 Erdöl, physikalische Eigenschaften der Bestandteile von - 44 Erdöldestillationsgas, durchschnittliche Zusammensetzung von - 22

Erdölerzeugnisse, Beschaffenheit und Zusammensetzung von - 28 Erdölkrackgas, durchschnittliche Zusammensetzung von - 22 Erscheinungen, kritische - 103 Explosionsgrenzen s. Zündgrenzen Fadenkorrektur bei Quecksilberthermometern 39 Fahrenheit, Umrechnung der Thermometergrade 199 Farbanstriche für Stahlflaschen 208 Faserkohle 26 Ferngas s. Kokereigas Feste Brennstoffe — , Aschegehalt von — 24 — , chemisches Äquivalentverhältnis in — 28 — , durchschnittliche chemische Zusammensetzung von — 25 — , flüchtige Bestandteile von — 24 — , Körnungen von — 205 — , petrographische Zusammensetzung von --26 — , Schüttgewicht von — 53 Festpunkte für die Temperaturskala 69 Feuerfeste Baustoffe — , Ausdehnungskoeffizienten von — 109 — , Eigenschaften von — 68 — , spezifische Wärmen von — 121 — , Unterteilung der — 67 Flammen, Chemismus der Verbrennungsvorgänge in - 166 Flammenleistung, spezifische - 185 Flammentemperaturen 173 Flammpunkt von Flüssigkeiten 175 Flüssige Brennstoffe — , Beschaffenheit von — 28 — , chemisches Äquivalentverhältnis in — 28 — , Inhaltsstoffe in — 44 — , Zusammensetzung von — 28 Flüssigkeitsbarometer 71 Flüssige Luft, Zusammensetzung der — 33 Flüssiggase, mittlere Zusammensetzung der - 23 Flüssigkeiten, Kompressibilität von - 66 Formelzeichen 190 Füllung, höchstzulässige-von Stahlflaschen 96 Gasbeschaffenheit, Richtlinien für die - 21 Gasdichte, s. Dichteverhältnis Gase, s. auch Brenngase

SACHREGISTER

Gase, Berechnung des Auftriebs von - 41 - , Dichteverhältnis von - 65 - , Diffusion von - 65 Feuchtigkeitsgehalt der - 84 - , Grenztemperaturen von - 168 Heizwerte von - 155 - , Kritische Daten von - 103 - , Litergewichte von - 31 Löslichkeit von - 54 Molvolumina von - 31 Normkubikmetergewichte von - 31 - , Reduktionsverfahren von - 34 Sättigungsdruck von verflüssigten - 95 Umrechnung des Dichteverhältnisses von -36 Umrechnung des Baumgewichtes von 36 - , Verdampfungswärmen von - 111 Wärmeleitfähigkeit von - 135 - , Zündgeschwindigkeiten von - 179 Zündgrenzen von - 176 Zündtemperaturen von - 173 Zustandsgieichung der - 101 Gasgleichgewichte 125 Gaskonstante, allgemeine - 196 Gasspeicherung, - in Stahlflaschen 96 Gasvolumen, Reduktion auf Normbedingungen 34 Gaswertzahl von Steinkohlen 27 Gefügebestandteile, petrographische - der Steinkohlen 26 Generatorgas Verunreinigungen in - 21 - , Zusammensetzung von - 20 Gesamtstrahlungspyrometer 77 Geschwindigkeit der Gasmoleküle 65 Gichtgas, Zusammensetzung von - 20 Gifte 208 Glanzkohle 26 Gleichgewichtskonstanten 125 Glühfarben von Stahl 7 7 Grenztemperaturen bei der Verbrennung von Gasen 168 Grundeinheiten 191 Hefnerkerze 215 Heizmaterialien s. feste Brennstoffe Heizwerte - von Braunkohlen 154 - der Brenngase 155 - der festen Brennstoffe 154 - der Flüssiggase 24 - von Holz 154 - von Kohlenstoffmodifikationen 152

219

Heizwerte von Koks 153 - organischer Stoffe 158 - von Steinkohlen 154 - von Torf 154 Heiligkeitepyrometer 77 Herausragender Faden, Korrektur für den — von Quecksilberthermometern 39 Hilfstafeln 190 Höchstdruck, zulässiger - für verdichtete Gase 96 Höhenunterschied, Berechnung des - aus den Barometerständen 38 Holz, durchschnittliche Zusammensetzung von - 24, 25 - , s. feste Brennstoffe Joule-Thomson-Effekt 104 Kalkmilch, Dichtezahl von - 52 Kennfarben für Rohleitungen 207 Kieselsäure, Ausdehnungskoeffizient der verschiedenen Modifikation der - 109 Kirchhoff, Gesetz von - 140 Klärgas, Zusammensetzung von - 20 Körnungen von Koks 206 - von Steinkohle 205 Kohlendioxyd, Dissoziation von - 130 - , Gehalt an - in Luft 33 - , Giftigkeit von - 209 - , Gehalt an - in Rauchgasen 165 Kohlenstoff, Gehalt der Brenngase a n - 31 Heizwert von - 152 Kohlenwasserstoffgaße, durchschnittliche Zusammensetzung von - 22 Kokereigas, durchschnittliche Zusammensetzung von - 20 - , Richtlinien über die Beschaffenheit von 21 Koks, Analysen von - 26 - , Heizwert von - 153 Körnungen von - 206 spezifische Wärme von - 123 Koksbeschaffenlieit, Einteilung der Kohlen nach der - 26 Kompressibilität von Flüssigkeiten 66 - von Wasser 66 Konstanten 192 - für die van der Waalssche Zustandsglcichung 102 - , kritische Konstanten von Gasen und Kohlenwasserstoffen 104 Konvektion 145 Konventionelle chemische Konstanten 127 Korngrößen von festen Brennstoffen 205

220

SACHREGISTER

Korrektur für den herausragenden Faden von Quecksilberthermometern 39 Kritische Erscheinungen von Gasen 103 Kritische Konstanten 104 Kurzzeichen 190 Leistung, elektrische - 196 Leuchtdichte 215 Leuchtgas s. Stadtgas Lichttechnik, Grundgrößen in der - 214 Lineare Ausdehnung von festen Stoffen 108 Litergewicht s. Raumgewicht Löschdruck s. Abhebdruck Löslichkeit von Ammoniak in Wasser 57 - von Azetylen in Azeton 57 - von Gasen 54 - von Gasen in Benzol 57 - von Gasen in Wasser 55 - von Naphthalin in verschiedenen Lösungsmitteln 59 - verschiedener anorganischer Stoffe in Wasser 58 - verschiedener organischer Stoffe in Wasser 59 Lösungswärme von Ammoniak 58 Luft, Raumgewicht von - 33 Zusammensetzung von - 33 Luftbedarf 158 Luftdruckverteilung, mittlere - in Mitteleuropa 40 Luftfeuchtigkeit 32 Luftüberschußzahl 162 Maschen-Siebsatz 203 Maße von Stahlflaschen 98 Maßsysteme, ausländische - 197 -, deutsche - 191 , Umrechnungstafel für deutsche und ausländische - 199 Mattkohle 26 Molekulargewicht von Gasen 31 -von Kohlenwasserstoffen und sonst. Kohlenstoffverbindungen 44 Molvolumen der Gase 31 Naphthalin, Löslichkeit von - in Lösungsmitteln 59 Sättigungsdruck von - 95 Natronlauge, Dichtezahl von - 51 Normaltemperatur 30, 71 Normalthermoelement 76 Normdruck 30 Normkubikmetergewicht der Gase 30 Normtemperatur 30

Normzustand 30 Nutzinhalt von Stahlflaschen 97 Oberflächenspannung 66 Ofenbaustoffe 67 Ofenflickmörtel 68 ölkarburierteB Wassergas, durchschnittliche Zusammensetzung von — 20 Ortshöhe und Barometerstand 38 Partialdruck s. Sättigungsdruck Petrographische Bestandteile der Steinkohle 26 Physikalisches Maßsystem 191 Plancksches Gesetz 99 Propan, Reinheitsanforderungen an - 23 unterer Heizwert von - 24 -, mittlere Zusammensetzung von - 23 Propan-Butan-Treibgas, Beschaffenheit von - - 24 Propylen, Reinheitsanforderungen an - 23 -, unterer Heizwert von - 24 mittlere Zusammensetzung von - 23 Prüfdruck von Behältern für verdichtete und verflüssigte Gase 97 Prüfsiebe 202 Pyrometer 77 Quarz, s. Kieselsäure Quecksilber, Dichtezahl von - 47 - , Korrektionswert für die Kapillardepression des - 40 Quecksilberthermometer, Fehlerberi chti gung am - 39 Quecksilberdruck, Umrechnung von Wasserdruck auf - 194 Rauchgase, Kohlendioxydgehalt der - von festen Brennstoffen 165 Rauchgasmenge bei der Verbrennung von festen Brennstoffen 165 Rauchgasvolumen 163 Raumgewicht von festen und flüssigen Stoffen 42 - von Gasen 30 s. auch Schüttgewicht Reduktion von Barometerablesungen 39 Reduktionsfaktor von Gasen 34 Reibung, innere, s. Zähigkeit Reinheitsanforderungen an Stadtgas 22 Richtlinien für die Beschaffenheit von Stadtgas 21 Rohdichte 42 Rohrleitungen, Kennfarben für - 207 Rundloch- Siebsatz Ruhrgasol, Zusammensetzung von - 24

SACHREGISTER

Sättigungsdruck 79 - von Ammoniak 93 - von Benzol 94 - von Naphthalin 95 - von organischen Stoffen 94 - von verflüssigten Gasen 95 - von Wasserdampf 80 Sandkohle 26 Sauerstofigehalt in Luft 33 Schmelztemperaturen von Brennstoffaschen 28 - von organischen Stoffen 44 - von Segerkegeln 79 Schüttgewicht 42 - von festen Brennstoffen 53 - sonstiger Stoße 54 Schwefelsäure, Dichtezahl von - 49 Segerkegel, Schmelztemperaturen von - 79 Siebsatz, s. Prüfsiebe Siedetemperatur des Wassers bei verschiedenen Barometerständen 83 Silikasteine, Längenänderungen der - 109 Sinterkohle 26 Spezifische Flammenleistung 185 Spezifisches Volumen von Wasser 47 - von Wasserdampf 88 Spezifische Wärme 112 - - von Ammoniaklösungen 122 - - von Ammoniakprodukten 121 - - anorganischer Stoffe 120 - - von Benzolerzeugnissen 124 - - von Benzolwaschölen 124 - - von festen Brennstoffen 122 - von feuerfesten Stoffen 121 - von Flüssiggasen 117 - von Gasen 115 - - von Koks 123 - von organischen Stoffen 124 - - von Wasser 120 - von Wasserdampf 119 Stabilisiergas, durchschnittliche Zusammenstellung von - 22 Stadtgas, Beschaffenheit von - 21 -, Brenneigenschaften von - 22 - , Druckänderung des - bei Höhenunterschieden 41 Reinheitsanforderungen an - 22 Zusammensetzung von - 20 Stahl, Anlaßfarben von - 78 -, Glühfarben von - 77 Stahlflaschen, Farbanstrich für - 208 -, Gasspeicherung in - 96 - , Höchstdruck für - 96

221

Stahlflaschen, Maße der - 98 -, Nutzinhalt der - 97 -, Prüfdruck der - 97 Stefan-Boltzmannsches Gesetz 140 Steinkohle chemisches Äquivalentgewicht der Elementarbestandteile der - 28 -, chemische Zusammensetzung der - 25 Einteilung der - nach der Koksbeschaffenheit 26 -, Gaswertzahl von - 27 -, Heizwertzahl von - 152 -, Körnungen von - 205 Luftbedarf von - 161 petrographische Bestandteile der 26 Rauchgaszusammensetzung bei der Verbrennung von - 165 Rohzusammensetzung von - 24 -, Schüttgewicht von - 53 spezifische Wärme von - 122 Wärmeleitfähigkeit von - 122 -, Zündtemperaturen von - 174 Steinkohlengas, durchschnittliche Zusammensetzung von - 20 Steinkohlenschwelgas, durchschnittliche Zusammensetzung von - 20 Steinkohlenteer, physikalische Eigenschaften der wichtigsten Bestandteile des - 44 Steinkohlenteeröle, Beschaffenheit und Zusammensetzung der - 28 Steinkohlenwassergas, durchschnittliche Zusammensetzung von - 20 Strahlungspyrometer 77 Sutherland sehe Konstante 61 Syntheserestgas, Zusammensetzung von 20

Technische Brenngase s. Brenngase Technisches Maßsystem 191 Teererzeugnisse, Beschaffenheit und Zusammensetzung von - 28 Teildruck s. a. Sättigungsdruck Teildrucke von Ammoniak über wäßrigen Ammoniaklösungen 93 Temperaturfestpunkte 69 Temperaturkoeffizienten der Zähigkeit 63 Temperaturleitfähigkeit 139 Temperaturmeßfarben 78 Temperaturmeßgeräte 71 Temperaturverteilung, mittlere - in Mitteleuropa 40 Thermochromfarbstifte 78 Thermoelemente 73 Thermokolorfarben 78

222

SACHREGISTER

Thermokräfte verschiedener Metalle und Legierungen 73 Thermometrie 69 Thermometrische Hilfspunkte 70 Torf, s. feste Brennstoffe Treibstoffbehälter für Flüssiggase 98 Twaddlegrade, Umrechnung von - in die Dichtezahl 46 Überhitzter Wasserdampf, Baumgewicht von - - 89 — , spezifische Volumen von — 90 — , Wärmeinhalt von — 91 Umrechnung deutscher auf ausländische Maßsysteme 199 - von Wasserdruck auf Quecksilberdruck 194 - von Zoll in Millimeter 198 Van der Waalssche Zustandsgieichung 101 , Konstanten für die 102 Verbrennungsdichte 185 Verbrennungserzeugnisse 158 Verbrennungstemperaturen 168 Verbrennungsvorgänge, Chemismus der 166 Verbrennungswärme 151 s. a. Heizwert Verdampfungswärme 110 - von Inhaltsstoffen des Erdöls und des Steinkohlenteers 44 - organischer Stoffe 111 - verschiedener Gase 111 Verdünnungszahl 162 Verflüssigte Gase, Dichte von — 48 — , Prüfdruck von Behältern für — 97 — , Sättigungsdruck von — 95 Vergasungsreaktionen, Wärmetönungen von - 154 Vergiftungen 208 Vergleichstafel für verschiedene Maßsysteme 199 Viskosität s. Zähigkeit Volumen, spezifisches - von Wasser 47 — von Wasserdampf 88 Volumenausdehnung von Flüssigkeiten 110

Wärmeausdehnung 107 Wärmedurchgang 149 Wärmeeinheiten 195 Wärmeinhalt des Wassers und des überhitzten Dampfes 91 Wärmeleitfähigkeit 133 Wärmestrahlung 140 Wärmetönung verschiedener Reaktionen 132, 154 Wärmeübertragung 133, 145 Wasser, Dichte von - 47 Kompressibilität von - 66 - , Siedetemperaturen von - bei verschiedenen Barometerständen 83 spezifisches Volumen von - 47, 90 spezifische Wärme von - 120 - , Wärmeinhalt von - 91 Wasserdampf, Dissoziation von - 130 - , Sättigungsdruck von - 80 - , Sättigungsdruck von - über Kochsalzlösungen 93 - , Sättigungsdruck von - über Schwefelsäure 93 - , spezifisches Volumen von - 88 - , Wärmeinhalt von - 84, 88, 91 Wasserdruck, Umrechnung von - in Quecksilberdruck 194 Wassergas, Verunreinigungen in - 21 - , Zusammensetzung von - 20 Weglänge, mittlere freie - der Moleküle 65 Werkstoffe, Beständigkeit von - 212 Widerstandsthermometer 72 Zähigkeit von Gasen 60 - von Flüssigkeiten 65 - von Quecksilber 64 - von Wasser 64 Zechenkoks, Körnungen von - 206 Zoll, Umrechnung von - in Millimeter 198 Zündgeschwindigkeit von Gasen 179 Zündgrenzen von Gasen und Dämpfen 176 Zündpunkte s. Zündtemperaturen Zündtemperaturen 173 Zustandsgieichung der Gase 101

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