Titel: | Zur Kritik von Heizversuchen und ihrer Berechnung; von A. Weinhold in Chemnitz. |
Autor: | A. Weinhold |
Fundstelle: | Band 233, Jahrgang 1879, S. 343 |
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Zur Kritik von Heizversuchen und ihrer
Berechnung; von A. Weinhold in
Chemnitz.
Weinhold und Fischer, über Heizversuche und ihre
Berechnung.
Hr. F. Fischer, der in sehr verdienstlicher Weise für
eine rationelle Untersuchung der Feuerungsanlagen eintritt (vgl. 1879 232 237. 336), hat wiederholt auf falsche Zahlenwerthe in
meinem Aufsätze (1876 219 25) hingewiesen. Ich acceptire
selbstverständlicher Weise die Regnault'schen Original
zahlen anstatt der von mir damals benutzten, von denen allerdings eine ungenau und
eine wenigstens anfechtbar ist, kann aber nicht umhin daraufhinzuweisen, daſs die an
meinen Formeln sonach anzubringenden Correctionen nicht nur nicht so erheblich sind,
wie der unbefangene Leser der Fischer'schen Kritik
glauben wird, sondern daſs ihr Einfluſs gegen den anderer Fehlerquellen bei
Heizversuchen vollkommen verschwindet.
In der Fischer'schen Abhandlung heiſst es S. 340 Bd.
232: „Bei den bisherigen Heizversuchen hat man nun zwar meist die gröſste
Sorgfalt auf die Angabe der Temperatur des Speisewassers und der atmosphärischen
Luft, des Barometerstandes, ja selbst der Beschaffenheit von Wind und Wetter
verwendet, auch wie Weinhold, G. Schmidt u. A,
umständliche Rechnungen ausgeführt, dabei aber durchweg unrichtige Werthe für
die specifische Wärme der Verbrennungsgase eingesetzt.“ Die Fassung dieses
Satzes kann leicht den Glauben erwecken, daſs der Autor desselben meine Arbeit (1876
219 25) mit den in der ersten Hälfte des Satzes
aufgezählten Absurditäten auf eine Stufe stellt, was wohl nicht wirklich der Fall
ist; jedenfalls aber muls sie die Meinung erzeugen, daſs die von mir ausgeführten
Rechnungen falsche Resultate ergeben. Aus meinem Aufsatze ist zur Genüge zu ersehen,
welche Genauigkeit bei Rauchgasuntersuchungen und den darauf gestützten Rechnungen
etwa in Betracht kommen kann; mit Rücksicht auf den groſsen Einfluſs der wechselnden
Zusammensetzung des Brennmaterials, die Unsicherheit der Brennwerthberechnungen, die
Unvollkommenheit der für die fraglichen Untersuchungen üblichen Bürettengasanalysen
u.s.w. habe ich die Constanten der schlieſslich für die Berechnung anzuwendenden
Formeln 5 bis 8 (S. 30 Bd. 219 meines Aufsatzes) auf zumeist 2, höchstens 3 Ziffern
stellen abgerundet* die zu Grunde gelegten dreiziffrigen Werthe der specifischen
Wärme sind für Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenoxyd genau die Regnault'schen, für Kohlensäure stimmt der Werth genau mit dem von Regnault für das Intervall von 10° bis 100° gefundenen;
für Wasserdampf ist allerdings fälschlich gesetzt 0,475 anstatt 0,481. Anstatt des
für Kohlensäure gesetzten, dem Intervall von 10° bis 100° entsprechenden Werthes
0,202 wird besser der für das Intervall von 10° bis 210° von Regnault gefundene Werth 0,217 zu setzen sein. Den für das Intervall von
100 bis 350° durch Interpolation berechneten Werth 0,234 zu nehmen, ist entschieden
bedenklich, so lange die wirklichen Versuche nur bis 210° reichen, und einen je nach
der Temperatur, mit welcher die Gase entweichen, veränderlichen Werth der
specifischen Wärme der Kohlensäure einzuführen, ist nicht zweckmäſsig, weil die
Rechnung dadurch viel complicirter und nur ganz unerheblich genauer wird; die durch
die Kohlensäure entführte Wärmemenge ist ja immer nur ein sehr kleiner Bruchtheil
des ganzen Wärmeverlustes durch die abziehenden Gase, an welchem der Stickstoff
weitaus den gröſsten Antheil hat.
Die durch Einsetzen der richtigeren Zahlen für Wasserdampf und Kohlensäure
verbesserten Formeln lauten nun:
T=\frac{W+tn\,(8,28\,h+2,76\,c_1+1,38\,c_2-1,03\,o)-5300\,h-588\,w}{0,25\,a+0,48\,w+0,22\,c_1+0,28\,c_2+2,59\,h+0,22\,o+n\,(8,28\,h+2,76\,c_1+1,38\,c_2-1,03\,o)}
. . . . (5)
für t = 0:
T=\frac{W-5300\,h-588\,w}{0,25\,a+0,48\,w+0,22\,c_1+0,28\,c_2+2,59\,h+0,22\,o+n\,(8,28\,h+2,76\,c_1+1,38\,c_2-1,03\,o)}
. . . . (6)
\Omega=(T-t)\,[0,48\,w+0,22\,c_1+0,28\,c_2+2,59\,h+0,22\,o+n\,(8,28\,h+2,76\,c_1+1,38\,c_2-1,03\,o)] .
. . . . . (7)
V=\frakfamily{W}-W+0,25\,aT+t\,[0,48\,w+0,22\,c_1+0,28\,c_2+2,59\,h+0,22\,o+n\,(8,28\,h+2,76\,c_1+1,38\,c_2-1,03\,o)]+
588\,(9\,h+w) . . . . . (8)
Die Vergleichung der jetzigen Formeln mit den früheren zeigt schon die
Unerheblichkeit der Abänderungen. An die Stelle von:
589 w
0,16 c1
2,53 h
sind getreten:
588 w
0,22 c1
2,59 h;
alle anderen Werthe bleiben ungeändert. Bei Anwendung der
neuen Formeln auf das in meiner früheren Abhandlung im Detail ausgerechnete Beispiel
erhält man:
T
=
916°
anstatt
T
=
920°
Ω
=
1838c
=
0,594
\frakfamily{W}
„
Ω
=
1835c
=
0,593
\frakfamily{W}
V
=
1254c
=
0,406
\frakfamily{W}
„
V
=
1257c
=
0,407
\frakfamily{W}.
Daraus geht hervor, daſs eine Umrechnung der ganzen a. a. O.
gegebenen Tabelle unnöthig ist.
Gewiſs wäre es wünschenswerth, die Untersuchung von Verbrennungsgasen mit aller
erreichbaren Genauigkeit auszuführen, also auch ihren Gehalt an Schwefligsäure,
Kohlenwasserstoffen u.s.w. zu ermitteln und diesen sowie die neuerdings durch Jolly nachgewiesenen Schwankungen des
Sauerstoffgehaltes der Atmosphäre zu berücksichtigen, wenn nicht die erreichte
Genauigkeit durch andere Fehlerquellen, zu denen besonders auch die
Ungleichmäſsigkeit des Heizprocesses selbst gehört, illusorisch und die Untersuchung
selbst durch ihre Complication für technische Zwecke unausführbar würde.
Ganz bestimmt ist aber zu fordern, daſs die Analyse der Rauchgase mit Sorgfalt
ausgeführt wird und daſs nicht Zahlen veröffentlicht werden, wie die zur Empfehlung
der Haupt'schen Gasfeuerung benutzten, bei denen die
Summe der Volumprocente von Sauerstoff, Kohlensäure und Kohlenoxyd so klein ist,
daſs man auf den ersten Blick die grobe Fehlerhaftigkeit der Analyse erkennt. Ich
gebe für Zwecke der Rauchgasanalyse der Bunte'schen
Gasbürette vor der Winkler'schen den Vorzug, weil sie
erstens gestattet, die Gase nach der Absorption wieder über reinem Wasser, anstatt
über der Absorptionsflüssigkeit, zu messen, was besonders für die
Kohlenoxydbestimmung bei etwas hoher Zimmertemperatur wichtig ist, und weil sie sich
leicht vor jeder Ablesung durch Eintauchen in einen Standcylinder mit Wasser (im
Lichten etwa 8cm weit und 50cm hoch) auf constante Temperatur bringen läſst.
Ich habe mich überzeugt, daſs das Anbringen eines gläsernen Mantels ohne Wasser zur
Vermeidung merklicher Fehler durch Temperatureinflüsse nicht genügt. Recht gute Bunte'sche Büretten mit deutlich sichtbarer Theilung,
etwas engerem Rohre für die Volume bis 25cc als
bei den Exemplaren von Greiner in München und von sehr
billigem Preise liefern Greiner und Friedrichs in
Stützerbach bei Ilemnau, Thüringen.
Bemerkungen zu vorstehender Abhandlung; von Ferd.
Fischer.
Das Bedenken, für Kohlensäure bei 350° die höhere specifische Wärme zu nehmen, kann
ich nicht theilen, halte im Gegentheil für genaue
Versuche dieses für unbedingt erforderlich. Daſs hierdurch die Berechnung in keiner
Weise erschwert wird, ergibt sich aus S. 343 bis 345 Bd. 232 und S. 136 Bd. 233.
Uebrigens beträgt der Fehler bei Nichtbeachtung der steigenden specifischen Wärme
für 1k Kohle 30 bis 40c bei 350°; ich sehe nicht ein, weshalb man denselben nicht vermeiden
soll. (Vgl. F. Fischer: Chemische Technologie der
Brennstoffe. Braunschweig 1879. Friedr. Vieweg und
Sohn.)