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16. &er d i e dusdehmumg des gesehrnobemen Quarxes;

vom L. HoZborm u m d 37. H e m m i n g . (Mitteilung an8 der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt.)

Den verschiedenen Korpern, die unlangst in der Reichs- anstalt auf ihre Ausdehnung in hoher Temperatur untersucht worden sind l), haben wir noch den geschmolzenen Quarz an- gereiht , der wegen seiner geringen thermischen Ausdehnung besonderes Interesse bietet. Es stand uns fur diese Unter- suchung ein Stab von 0,52 m Lange zur Verfugung, den wir der Firma H e r a u s verdanken. Er war hinreichend gerade, aber nicht von gleichm5Bigem Querschnitt. Das Gewicht betrug 7,72 g und die Dichte, die an eirieni kurzeren und dickeren Stuck aus derselben Bezugsquelle bestimmt wurde, 2,202. Der mittlere Durchmesser betrug also 2,9 mm.

An den Enden des Stabes wurden zunachst parallele, durch die Achse gehende Ebenen angeschliffen, auf denen je funf Teilstriche mit dem Diamanten gezogen wurden. Die Heizung, sowie die Bestimmung der Ausdehnung geschah mit dem bei einer friiheren Gelegenheit beschriebenen Apparat. 2, AuBer bei Zimmertemperatur wurde bei 250, 500, 750 und 1000° beobachtet.

Die Ausdehnung A, fur das Temperaturintervall Zh2 - setzt sich zusammen aus den Verschiebungen m, und m2 der beiden Stabenden. Hierzu kommt noch eine kleine Korrek- tion x , welche durch die Temperaturanderung des Mikroskop- tragers aus Nickelstahl bewirkt wird. In der f'olgenden Zu- sammenstellung sind die Ergebnisse der verschiedenen Beob- achtungsreihen in p (= 0,001 mm) angegeben.

1) L. H o l b o r n u. A. D a y , Ann. d. Phys. 4. p. 104. 1901; L. H o l - b o r n u. E. G r u n e i s e n , Ann. d. Phys. 6. p. 136. 1901; W. D i t t e n - b e r g e r , Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 46. p. 1532. 1902.

2) L. H o l b o r n u. A. D a y , Ann. d. Phys. 2. p. 505. 1900.

4, 17 a

250

500

16

750

Ausdehnung des geschmolzenen

8.2 m1

250 + 75 + 116,5 - 13,5 + 20

500 -174 7,5 -

- 151)

750 - 404 - 695,5 - 208 -422,5

7 50 -217

1000 - 347,5 - 139

WM2

- 22 - 60 + 66 + 29,5

+252,5 + 81 + 234

+ 471 + 757 + 267,5 +484,5

+ 406

+413,5 + 200

Quarzes.

X

+ 1 + 1 + 1,5 + 2,5

+ 1 + 0,5 + 2

4-1 + 0>5 + 0,5 + 0,s

f 315

0 0

447

18

57,5 54

54 52

79,5 74 77

68 62 60 62,5

192,5

66 61

Hieraus folgt im Mittel fur hs von 0 bis 1000° der Wert 0,262 mm. Da die Entfernung der beiden Gruppen von Teil- strichen an den Stabenden gleich 486,9 mm bei O o war, so ergibt sich fur die Ausdehnung der Langeneinheit fur l o (zwischen 0 und 1000°) der Wert

0,000 000 54. In der folgenden Tabelle sind die beobachteten Werte

von A, mit denen verglichen, die sich unter der Voraussetzung berechnen, daB die Ausdehnung des Materiales zwischen 0 und 1000° gleichmai8ig verlauft.

1 s (PI beob. ber. beob.-ber.

250 59 65,5 - 6,5 500 136 131 f 5 750 198 196,5 + 1,5

1000 262 262 0

Durch eine quadratische Gleichung lassen sich die Be- obachtungen nicht vie1 besser darstellen.

Auf die groBeren Unterschiede zwischen Beobachtung und Rechnung in tieferen Temperaturen, die jedoch auch nur 0,005 mm betragen, legen wir zunachst wegen der etwas un- regelmaBigen Gestalt des Stabes kein groI3es Gewicht. Es ist

448 L. Iiolborn u. I% Benning. Ausdehnung dgeschmolzenen Quarzes.

jedoch nicht ausgeschlossen, da8 oberhalb 500 O eine Xnderung im Verlauf der Ausdehnung eintritt, wie sie nach L e Cha te l i e r l) der naturliche Quarz in starkerem MaBe zeigt. Hier waren genauere Beobachtungen mit grS8eren Langen und regelma8igeren Staben anzustellen.

Jedenfalls folgt aus unseren Beobachtungen, da8 die Aus- dehnung nicht so ungleichma8ig verlauft, wie L e C h a t e l i e r 2,

angibt. Er verglich den geschmolzenen Quarz init Porzellan und fand, daB sich der Quarz von 750° an etwas zusammen- zieht. Nun ist die Ausdehnung des Porzellans oberhalb GOOo unregelmaBig, wie friiher gezeigt worden ist 3), soda6 es sich nicht zum Vergleich eignet. Ca, l lendar4) gibt fur den Aus- dehnungskoeffizienten des geschmolzenen Quarzes zwischen 0 und 1000° den Wert 5,9 x 10-7 an.

Nachwirkungen des erhitzten Quarzes wurden von uns nicht beobachtet.

1) H. L e C h a t e l i e r , Compt. rend. 108. p. 1046. 1889. 2) H. L e C h a t e l i e r , Compt. rend. 130. p. 1703. 1900. 3) L. H o l b o r n u. E. Gr i ine i sen , 1. c. 4) H. L. C a l l e n d a r , Chem. News 83. p. 151. 1901. - Eine Zu-

sammenstellung der Untersuchungen iiber geschmolzenen Quarz findet sich bei W. A. S h e n s t o n e , Nature 64. p. 65. 1901.

(Eingegangen 23. Deeernber 1902.)