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Das Gewicht dieses Rohrs und der zu seiner Füllung benutzten Substanz muß im voraus genau bestimmt sein.
Ist der Apparat zusammengestellt, so werden beide Hähne geöffnet und das aus dem Gefäß ausströmende Wasser nach Kubikmetern
gemessen. Das ausfließende Wasser wird nun unmittelbar durch ein ebenso großes VolumenLuft ersetzt, welche durch die obere
Öffnung des Gefäßes einströmt, aber vorher bei ihrem Durchgang durch das Glasrohr ihren Wasserdampf
abgegeben hat.
Wenn nach vollendetem Versuch das Rohr abgenommen und aufs neue gewogen wird, so gibt seine Gewichtszunahme das Gewicht der
Wasserdämpfe an, welche in der eingeströmten Luft enthalten waren. Da man nun weiß, wieviel Kubikmeter Luft durch die Röhre
hindurchgegangen sind, so läßt sich das Gewicht der in einem Kubikmeter Luft enthaltenen Dämpfe nach
Grammen berechnen und so die absolute Feuchtigkeit der Luft finden; aus dieser kann man dann, wenn man die Temperatur der Luft
kennt, die relative Feuchtigkeit durch Rechnung ableiten (s. Atmosphäre, S. 13). Bei gehörigen Vorsichtsmaßregeln liefert
diese Methode absolut genaue Resultate, allein sie ist umständlich, und daher hat man zur Bestimmung der
atmosphärischen Feuchtigkeit kleinere, leicht transportable Apparate konstruiert, welche unter dem Namen Hygrometer bekannt sind.
Die am häufigsten benutzten Hygrometer gründen sich darauf, daß manche Stoffe mit großer BegierdeWasser aus der Luft aufsaugen und
dabei ihr Volumen verändern. Das älteste Instrument dieser Art ist das Haarhygrometer
[* 6] von Saussure. Dasselbe
besteht aus einem Haar,
[* 7] dessen oberes Ende in einem Stativ befestigt, während das untere Ende um eine Rolle geschlungen ist,
die anderseits durch ein kleines Gewicht beschwert ist. Auf der Rolle ist ein Zeiger befestigt, und dieser gibt auf
einer bogenförmigen Skala die
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Veränderungen der Länge des Haars, welche dasselbe bei zunehmender oder abnehmender Luftfeuchtigkeit erfährt, sehr genau
an. Man bestimmt die beiden festen Endpunkte der Skala, indem man den Stand des Zeigers zuerst in künstlich getrockneter und
dann in mit Feuchtigkeit gesättigter Luft beobachtet. Den Zwischenraum zwischen den beiden auf diese Weise
gefundenen Punkten teilt man in 100 Teile, die man Feuchtigkeitsgrade nennt. Das Haar selbst muß mit Äther entfettet sein,
und wenn man dann zur Konstruktion der Hygrometer stets dieselbe Art von Haaren anwendet, so gehen diese Instrumente zwar nicht streng
übereinstimmend, können aber für die meisten Beobachtungen als vergleichbar betrachtet werden. Das
Haarhygrometer zeigt, ob sich die Luft dem Sättigungspunkt mehr oder weniger nähert; doch kann man aus seinen Anzeigen keinen
direkten Schluß auf die Menge des Wasserdampfes in der Atmosphäre machen. Die jedem Hygrometergrad entsprechende Spannkraft
des Wasserdampfes kann nur auf empirischem Weg ermittelt werden. Dieselbe ist von Gay-Lussac für das
Haarhygrometer für die Lufttemperatur von 10° C. in folgender Tabelle zusammengestellt:
Wenn daher das Hygrometer auf 50° steht und die Temperatur der Luft ungefähr 10° C. ist, so enthält dieselbe
27,79 Proz. desjenigen Wasserdampfes, welchen sie enthalten müßte,
um gesättigt zu sein. Das Haarhygrometer hat zahlreiche Abänderungen erfahren, indem man verschiedene andre organische
Substanzen, z. B. Kokonfäden, Fischbein, Federposen etc., an Stelle des Haars benutzte. Alle diese Hygrometer geben wenig genaue Resultate;
sie sind fast nur Hygroskope, d. h. sie zeigen an, ob die Feuchtigkeit der Luft zu- oder abnimmt, und können zu wissenschaftlichen
Beobachtungen nicht benutzt werden. In neuerer Zeit sind die Haarhygrometer von Koppe namentlich für Temperaturen unter 0°
viel in Gebrauch gekommen.
Durch das Bifilarhygrometer von Klinkerfues sind die Haarhygrometer in weitere Kreise
[* 10] gedrungen, und in neuester Zeit haben
die Instrumente von Lambrecht große Verbreitung gefunden. Sie besitzen eine Skala, auf welcher durch einen Zeiger die relative
Feuchtigkeit der Luft direkt in Prozenten angegeben wird; dazu gehört eine Reduktionsscheibe, welche aus
zwei aufeinander liegenden Scheiben von verschiedener Größe besteht, die um ihren gemeinschaftlichen Mittelpunkt gegeneinander
gedreht werden können.
Auf der untern größern Scheibe ist die Prozentskala, d. h. die relative Feuchtigkeit von 2-100 Proz., im Kreis
[* 11] aufgetragen,
während die obere Scheibe außer einer daraufgedruckten kurzen Gebrauchsanweisung die Temperaturskala
enthält. Die
Reduktionsscheibe gestattet dadurch, daß man sie nach der am Hauptinstrument abgelesenen relativen Feuchtigkeit
und der durch das Thermometer angegebenen Temperatur zweckmäßig einstellt, die Temperatur des Taupunktes ohne Rechnung zu finden.
Da diese ein wesentliches Moment ist, sowohl für das Eintreten von Regen als auch für das von Nachtfrösten,
so ist der Apparat für lokale Wetterprognose und für Feld- und Gartenwirtschaft, aber auch zur Regulierung des Feuchtigkeitsgehalts
der Zimmerluft und für verschiedene technische Gewerbe sehr geeignet.
Das gewöhnliche Haarhygrometer bedarf häufiger Vergleichung mit einem Psychrometer, in neuester Zeit aber hat Lambrecht
ein Haarhygrometer konstruirt, welches größere Verläßlichkeit verspricht. Beiläufig zu erwähnen sind noch die im gewöhnlichen
Leben verbreiteten Hygroskope, bei welchen z. B. in einem Wetterhäuschen eine Scheibe mit zwei darauf befindlichen Figuren so
gedreht wird, daß bei großer Trockenheit die eine, bei feuchtem Wetter
[* 12] die andre
[* 8]
Figur durch die Thüren des
Häuschens heraustritt.
Außer den Haarhygrometern hat man noch sogen. Kondensationshygrometer konstruiert, bei welchen
der Feuchtigkeitsgehalt der Luft durch die Verminderung der Temperatur angezeigt wird, welche nötig ist, um den atmosphärischen
Wasserdampf auf der Oberfläche eines polierten Körpers als Tau niederzuschlagen. Der Temperaturgrad, bei welchem der Wasserdampf
eben anfängt, sich zu kondensieren, ist derjenige, auf welchen man die Luft zurückbringen müßte, wenn
sie mit der QuantitätWasser, welche sie enthält, gesättigt sein sollte.
Man nennt diesen Temperaturgrad den Taupunkt. Es kommt also nur darauf an, eine polierte Metallfläche allmählich abzukühlen
und genau die Temperatur zu beobachten, bei welcher der Tau sich bildet. Daniels Hygrometer, welches das älteste
Instrument dieser Art ist, besteht aus einem horizontalen Glasrohr, welches an seinen beiden Enden mit senkrecht nach unten
gehenden Ansätzen versehen ist, von denen jeder in eine Kugel endigt. Die eine dieser Kugeln ist vergoldet, während die andre
mit einem Läppchen feiner Leinwand umwickelt ist.
Regnault benutzt statt dessen ein versilbertes, mit Äther gefülltes Glasgefäß, dessen Mündung mit einem dreimal durchbohrten
Kork
[* 13] verschlossen ist. In diesem Kork stecken zwei gebogene Glasröhren und ein Thermometer. Bringt man
nun das eine Glasrohr mit einem Aspirator
[* 14] in Verbindung und läßt aus diesem Wasser ausströmen, so wird durch das zweite Glasrohr
ein Luftstrom in das versilberte Gefäß eintreten und den in demselben enthaltenen Äther zur Verdunstung bringen. Hat¶
Eine andre Methode, den Feuchtigkeitsgehalt der Luft zu bestimmen, besteht in der Anwendung des Psychrometers. Dies von August
angegebene Instrument besteht aus zwei Thermometern, die gleichzeitig beobachtet werden müssen, und von
denen das eine an der Kugel mit einem feinen Leinwandläppchen umgeben ist, welches in ein untergestelltes Gefäß mit Wasser
herabhängt, so daß die Hülle dieser Thermometerkugel stets befeuchtet ist. Das Wasser verdunstet von dem Leinwandläppchen
desto schneller, je trockner die Luft ist, und dem entsprechend wird die durch die Verdunstung hervorgerufene
Temperaturerniedrigung des sogen. feuchten Thermometers bald stärker, bald schwächer sein.
Aus dem Unterschied der durch die beiden Thermometer angezeigten Temperaturen sowie aus der durch das trockne Thermometer angezeigten
Lufttemperatur und dem Barometerstand im Zeitpunkt der Beobachtung kann auf den Feuchtigkeitszustand der
Luft geschlossen werden. Um denselben ohne zeitraubende Rechnungen ableiten zu können, sind Psychrometertafeln zusammengestellt,
aus denen sowohl die absolute als auch die relative Luftfeuchtigkeit unmittelbar aus den beobachteten Größen abgelesen werden
kann. Die verbreitetsten sind von Suhle und von Jelinek herausgegeben. In Bezug auf die Psychrometerbeobachtungen selbst ist
noch hervorzuheben, daß bei der Aufstellung des Instruments für einen genügenden Luftwechsel gesorgt sein muß, weil die
Beobachtungen unrichtige Resultate liefern, wenn die Thermometer von einer stagnierenden Luftmasse umgeben sind.
Durch die Volumhygrometer wird der Raum bestimmt, welchen der in einem bestimmten VolumenLuft enthaltene Wasserdampf unter
dem Druck der Atmosphäre einnehmen würde, und aus seinem Volumen kann dann auch sein Gewicht berechnet
werden. AlleInstrumente dieser Art basieren auf der Thatsache, daß, wenn in ein geschlossenes Gefäß eine stark hygroskopische
Flüssigkeit, wie z. B. Schwefelsäure, gebracht wird, diese den Wasserdampf absorbiert und dadurch die Luft eine Verkleinerung
des Volumens erfährt, welche groß genug ist, um gemessen werden zu können (Schwackhöfer).
Statt der Veränderung im Volumen kann auch die Veränderung des Druckes gemessen und daraus der Druck des ursprünglich vorhanden
gewesenen Wasserdampfes ermittelt werden (Edelmann und Rüdorff).