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Naturlehre.
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papier, so wird es hineingeweht, von unten strömt also Luft in den Zylinder,
aus dem, wie wir schon wissen, die erhitzte Luft oben herauszieht. Ähnlich ent-
steht der „Zug" in unsern Ofen. Erkläre die Wirkung der Schornsteine! halten
wir in die Türöffnung zwischen einem warmen und einem kalten Zimmer unten
und oben eine brennende Kerze, so erkennen wir an der Richtung der Flammen,
daß die kühlere Luft unten in den erwärmten Raum, die wärmere
Luft aber oben in den kälteren Raum strömt. Diese Luftströmung dauert so
lange, bis beide Räume annähernd gleichmäßig erwärmt sind.
Die mächtigen täglichen Luftströmungen im Freien, die wir winde nennen, entstehen
auf ähnliche weise. Zehr regelmäßige winde wehen an den Meeresküsten. 5lm Tage er-
wärmt sich nämlich das Land stärker als
das Wasser, vie warme Landluft steigt in
die höhe und strömt oben fund daher für
uns nicht fühlbar) nach dem Meere zu ab.
Die kühlere Zeeluft aber weht unten als
„Seewind" gegen das Land (Fig.zl). Abends
kühlt sich das Land stärker ab als das Wasser
(Beweis!). Dann setzt der gegen das Meer
hin gerichtete „Landwind" ein. An Meeres-
küsten beobachtet man daher einen regel-
mäßigen Wechsel von Land- und Zeewind.
— 3n den Gegenden am Äquator wird
die Erde das ganze Jahr hindurch gleich-
mäßig und sehr stark erwärmt, vie er-
hitzte Luft steigt also in die höhe und
strömt jahraus, jahrein nach den Polen zu
ab. Umgekehrt weht dicht über dem Erdboden von Norden und Züden her kühlere Luft
gegen den Äquator. So entstehen die Passate oder Neisewinde (Name!).
7. Schmelzen und Erstarren, wie wir beim „Zerlassen" der Butter und beim
„Bleigießen" beobachten, werden manche feste Körper, wenn wir sie erwärmen, flüssig:
sie schmelzen. Kühlen wir sie darauf ab, so werden sie wieder fest: sie erstarren.
Darum nennen wir den Grad der Temperatur, bei dem beides geschieht, ihren
Schmelzpunkt oder Erstarrungspunkt. (Quecksilber schmilzt (erstarrt) bei —39",
Eis (Wasser) bei 0", wachs bei 68", Zinn bei 230", Blei bei 325", Schmiedeeisen bei
1500—1600". Die meisten Körper dehnen sich beim Schmelzen aus und ziehen sich
beim Erstarren zusammen (gib den Grund an!). Eine Ausnahme macht, wie wir
gesehen haben, das Wasser. Manche Körper (Eis, Blei u. a.) gehen beim Schmelzen
aus dem festen Zustande unmittelbar in den flüssigen über, andre (Butter, wachs,
Eisen usw.) werden erst weich („Schweißbarkeit" des Eisens! 5. 81).
wir stellen ein Thermometer in ein Gefäß mit Wasser, in dem Eisstücke schwimmen,
vie Temperatur des Wassers beträgt 0 ". Bringen wir das Eis durch allmähliches Erwärmen
zum Schmelzen, so beobachten wir, daß die Temperatur auf dem Schmelzpunkte bleibt, bis alles
Eis flüssig geworden ist; dann erst erhöht sie sich. Dasselbe zeigt sich beim Schmelzen aller
andern Körper, vie ihnen zugeführte Schmelzwärme wird also gleichsam verbraucht, um
den innigen Zusammenhang der Teile der festen Körper zu lockern. Sie leistet somit gewisser-
maßen schon eine Arbeit und kann deshalb nicht noch eine andre Arbeit, nämlich eine
Erhöhung der Temperatur, bewirken. — Die Schmelzwärme der Körper ist verschieden: zum
Schmelzen von 1 kg Eis von 0° braucht man so viel Wärme, wie nötig ist, um 1 kg Wasser
TM Hauptwörter (50): [T19: [Wasser Luft Eisen Körper Silber Gold Kupfer Metall Stein Erde], T7: [Erde Luft Sonne Wasser Himmel Berg Tag Licht Wolke Nacht]]
TM Hauptwörter (100): [T12: [Wasser Luft Erde Höhe Körper Fuß Dampf Bewegung Druck Gewicht], T42: [Körper Wasser Luft Blut Mensch Pflanze Haut Tier Speise Stoff]]
TM Hauptwörter (200): [T24: [Luft Wasser Wärme Körper Erde Wind Regen Höhe Temperatur Schnee], T124: [Wasser Luft Sauerstoff Körper Stoff Kohlensäure Teil Feuer Pflanze Kalk]]
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Naturlehre.
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von 0 ° auf 80 u zu erwärmen. Beim Erstarren geben die Körper die Schmelzwärme an die
Umgebung ab. — wenn im Frühlinge Schnee und Lis schmelzen, wird die dazu nötige
Wärme der Luft entzogen. Diese kühlt sich also ab. Dadurch wird das Schmelzen verlangsamt
(Verminderung der Überschwemmungsgefahren!). Im Winter gibt das Wasser beim Ge-
frieren Wärme an die Lust ab; die Eisbildung wird daher verlangsamt, warum merken
wir wohl von der dabei entstehenden Wärme nur wenig?
Mischt man zwei Körper miteinander, so liegt der Schmelzpunkt der Mischungen niedriger
als der der Körper selbst. Vas vom Klempner benutzte „Schnellot" (I Teil Blei und 2 Teile
Zinn) schmilzt bei etwa 180 0. Eine Mischung von Schnee (Eis) und Kochsalz schmilzt bei
etwa — 20°. Stellt man in eine derartige „Kältemischung" ein Gefäß mit Wasser, so
gefriert das Wasser zu „künstlichem" Eis (Eisfabrikation!), warum streut man, wenn es
schneit, Kochsalz auf die Schienen der Straßenbahn?
8. Sieden und verdampfen der Wassers, a) Lei der Zubereitung vieler
Nahrungsmittel brauchen wir kochendes Wasser. Um genau beobachten zu können, wie
das Sieden erfolgt, füllen wir eine Kochflasche etwa bis zur f)älfte mit Wasser und
erwärmen sie. Zuerst bilden sich innen an den wänden kleine Blasen, die sich nach
und nach loslösen und aufsteigen: die im Wasser befindliche Lust entweicht in Gestalt
von Bläschen. Dann entstehen am Boden der Flasche größere Blasen. Durch die
zunehmende Wärme verwandelt sich nämlich das flüssige Wasser in lust- oder gas-
förmigen wasferdampf Die Dampsblasen steigen in die k)öhe, werden aber in
den kühleren Schichten wieder zu flüssigem Wasser. Dabei entsteht ein leises Ge-
räusch: das Wasser „singt". Endlich sehen wir, daß sich in allen Schichten
Blasen bilden. Sie steigen empor, bringen dadurch das Wasser zum wallen und
zerplatzen an der Oberfläche: das Wasser „siedet" oder „kocht". Setzen wir das
Kochen fort, so verdampft das Wasser in der Flasche immer weiter: es „kocht
ein". Beim verdampfen des Wassers wird also Wärme verbraucht, und
die Dampsbildung erfolgt in allen Schichten des siedenden Wassers.
b) Stellen wir während des Versuches ein Thermometer in die Flasche, so be-
obachten wir, daß die Temperatur des kochenden Wassers nicht über den Siedepunkt
steigt, stile zugeführte Wärme wird gleichsam verbraucht, um den Zusammenhang
der Teile des flüssigen Wassers zu lockern. Die Wärme leistet somit gewissermaßen
schon eine Ñrbeit und vermag deshalb nicht noch eine andre Ñrbeit — nämlich
die Erhöhung der Temperatur — zu verrichten. Das Wasser kann also in
einem offenen Gesäße nicht über seinen Siedepunkt erhitzt werden. Sobald
es kocht, genügt daher ein kleines Feuer, das Sieden zu unterhalten, was folgt
daraus für den Verbrauch von Kohlen und andern Brennstoffen?
c) wie wir beobachtet haben, zerplatzen die Dampfblasen an der Oberfläche
des siedenden Wassers. Der obere Teil der Flasche ist daher von unsichtbarem
Wassergase erfüllt. In einiger Entfernung über der Flaschenössnung aber, in der
kühleren Luft, werden weißgraue Dämpfe sichtbar, galten wir in diese eine kalte
Glasplatte, so bilden sich an ihr wassertropfen. Dasselbe beobachten wir an dem
Deckel eines Kochtopfes. Infolge der Ñbkühlung verwandelt sich also das un-
sichtbare Wassergas zu sichtbarem Dunste, der sich bei stärkerer ñbkühlung
zu Tropfen, d. h. zu flüssigem Wasser verdichtet.
9. Dampfspannung, wenn Wasser in einem zugedeckten Gefäße lebhaft kocht,
hebt sich von Zeit zu Zeit der Deckel, so daß etwas Dampf entweicht. Offenbar üben
die wasserdämpfe diese Wirkung aus. — wir bringen in einer Kochslasche Wasser zum
TM Hauptwörter (50): [T19: [Wasser Luft Eisen Körper Silber Gold Kupfer Metall Stein Erde], T7: [Erde Luft Sonne Wasser Himmel Berg Tag Licht Wolke Nacht]]
TM Hauptwörter (100): [T12: [Wasser Luft Erde Höhe Körper Fuß Dampf Bewegung Druck Gewicht], T42: [Körper Wasser Luft Blut Mensch Pflanze Haut Tier Speise Stoff]]
TM Hauptwörter (200): [T124: [Wasser Luft Sauerstoff Körper Stoff Kohlensäure Teil Feuer Pflanze Kalk], T24: [Luft Wasser Wärme Körper Erde Wind Regen Höhe Temperatur Schnee]]
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Naturlehre.
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b) Den durch die Dynamomaschine erzeugten Strom kann man in (gut isolierten)
Drähten weiterleiten — z. B. zu elektrischen Glüh- oder Bogenlampen — und ihn so in
Licht umsetzen. Leitet man ihn in die Drahtspulen einer andern Dynamomaschine,
dann wird der Bnker dieses Elektromotors (Motor heißt Beweger) in Umdrehungen
versetzt, verbindet man den Bnker durch einen Treibriemen mit einer Pumpe, einer
Mühle oder mit einer andern Brbeitsmaschine, so wird durch den Elektromotor
die elektrische Kraft wieder in Brbeitskraft umgewandelt. Man kann mit-
hin die Muskelkraft der Tiere, die Kraft des Wassers, des Windes, des Dampfes,
kurz jede Brbeits- oder mechanische Kraft in elektrische Kraft umsetzen, diese durch
Drähte fortleiten und an einer andern Stelle wieder in Wärme, in Licht oder in
mechanische Kraft umwandeln. Mittels solcher elektrischen Uraftübertragung
wurden z. B. bei einer Busstellung in Frankfurt a. M. (189k) sämtliche Maschinen
durch die Kraft des Neckars bei Lauffen aus einer Entfernung von etwa 175 km
betrieben, heutzutage findet die Übertragung elektrischer Uraft vielsach Verwendung.
(Führe einige Beispiele an!) — Leitet man den Strom in einen Motor, der unter
einem auf Eisenbahnschienen stehenden Wagen angebracht und mit den Bädern ver-
bunden ist, so bewegt sich der Wagen (elektrische Straßenbahn!).
B. Chemie und Mineralogie.
I. von der Luft.
1. Eigenschaften der Lust. Die Erde wird Von einer Lufthülle, der Atmosphäre,
umgeben. Sie ist durchsichtig und farblos,- nur dickere, staubfreie Luftschichten er-
scheinen blau (blauer Himmel!). Die Luft durchdringt den Erdboden, das Mauer-
werk, das holz, sowie die meisten andern Körper und wird auch vom Wasser auf-
genommen (Btmung der Fische!). Wie wir bereits früher kennen gelernt haben, ist
sie der wichtigste Leiter des Schalles (S. 32), und der Druck „einer Atmosphäre"
beträgt 1 kg ($. 16). Ebenso haben wir erfahren, daß erwärmte Luft emporsteigt
(Z. 23), und daß die Luft stets Wasserdampf enthält (5. 28). Bauch, Staub und
winzige pilzkeime, die Fäulnis, Gärung (5. 83) und Krankheiten hervorrufen können,
schweben in ihr.
2. Die wichtigsten Bestandteile der Lust. Wir stellen einen Leuchter mit
einem brennenden Lichte in eine Schüssel, die mit Wasser gefüllt ist. Dann stülpen
wir eine Glasglocke so über das Licht, daß ihr Band etwas in das Wasser taucht.
— Bach einiger Zeit erlischt die Flamme; das Wasser steigt in die Glocke und nimmt
einen Teil des Baumes ein, der vorher ganz von Luft erfüllt war. Sn der Luft
ist also ein Stoff vorhanden, der zum Brennen notwendig ist. Er wird von dem
brennenden Körper gleichsam verzehrt. Sobald das geschehen ist, geht die Flamme aus.
Wenn wir ein Stückchen Phosphor, das unter einer Glasglocke in einem Schälchen
auf dem Wasser schwimmt, verbrennen, so finden wir, daß die atmosphärische Luft
zu 1/5 aus einem Gase besteht, das beim Brennen der Flamme verbraucht wird;
man nennt es Sauerstoff (s. u.). Der größere Teil der Luft dagegen ist ein
Gas, in dem die Flamme erstickt;' es heißt deshalb Stickstoff.
3. Der Stlcfftofi ist eine färb-, geruch- und geschmacklose Luftart, die die ver-
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TM Hauptwörter (100): [T12: [Wasser Luft Erde Höhe Körper Fuß Dampf Bewegung Druck Gewicht], T16: [Ende Körper Strom Bild Hebel Hand Auge Wasser Gegenstand Seite], T42: [Körper Wasser Luft Blut Mensch Pflanze Haut Tier Speise Stoff]]
TM Hauptwörter (200): [T124: [Wasser Luft Sauerstoff Körper Stoff Kohlensäure Teil Feuer Pflanze Kalk], T75: [Strom Elektrizität Ende Eisen Magnet Elektricität Körper Draht Funke Leiter], T24: [Luft Wasser Wärme Körper Erde Wind Regen Höhe Temperatur Schnee], T12: [Wagen Wasser Stein Rad Fuß Maschine Pferd Bewegung Hand Schiff], T131: [Licht Erde Sonne Körper Auge Himmel Bild Gegenstand Luft Wolke]]
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Naturlehre.
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Indem sich dieser Vorgang regelmäßig wiederholt, geht der Kolben in dem Zylinder
hin und her. Die Kolbenstange steht durch ein Gelenk mit einer zweiten Stange
in Verbindung. Diese Pleuelstange ist an dem großen Schwungrads befestigt.
Läuft die Kolbenstange hin und her, so dreht sich infolgedessen das Schwungrad um
feine klchse. Huf dieser ist eine kreisförmige Scheibe so befestigt, daß die klchse des
Zig-. 33.
dr = Dampfroljr; Vk - Dentiltaften mit dem Schieber-
ventil v, den Röhren a u. b, sowie dem Abzugsrohre c ;
Z - Vampfzylindsr mit Uolben K; ks - Kolbenstange;
ps — Pleuelstange; R — Schwungrad mit Scheibe sch,
Ring r und Schieberstange st; t = Treirbiemen.
Zig. 34.
Rades nicht durch ihren Mittelpunkt geht. Um die Scheibe läuft ein Ring, der in
eine Stange übergeht. Diese ist mit der Schieberstange gleichfalls durch ein Gelenk
verbunden. Dreht sich nun mit dem Schwungrade der Ring, so wird das Schieber-
ventil hin und her geschoben. Die „Steurung" des Ventils erfolgt also gleichsam
von selbst, von dem Schwungrade wird die vewegung durch geeignete Vorrichtungen
(Treibriemen) auf die klrbeitsmaschinen übertragen.
o) klm bekanntesten ist die Verwendung der Dampfmaschine bei der Lokomotive.
Sie hat auf beiden Seiten einen Dampfzylinders die Stelle des Schwungrades aber
nehmen zwei große Triebräder ein. Diese drehen sich nicht nur um ihre klchse,
sondern auch gleichzeitig infolge der Reibung (5. 3) auf den Schienen vorwärts.
— Die erste Dampfmaschine baute der Engländer Stephenson l826. Die erste
Eisenbahn in Deutschland wurde 1835 zwischen Nürnberg und Fürth eröffnet.
11. Verdunsten des Wassers, 9) Die Iväsche, die wir ins Freie hängen,
trocknet sowohl im Sommer, als auch im Winter. Ebenso werden die durch einen
Regen naß gewordenen Straßen in jeder Jahreszeit trocken. Das Wasser wird also
nicht bloß beim Sieden durch Verdampfen, sondern bei jeder Temperatur luftförmig.
Lassen wir Wasser in einem offenen Gefäße stehen, so „trocknet es ein". Es löst
sich gleichsam — etwa wie Zucker im Wasser — in der Luft auf, ohne daß wir
nachher etwas davon sehen: es verdunstet.
b) Feuchte Wäsche und Kleider breiten wir aus, damit sie rasch trocknen,
wir wissen auch, daß sie bei warmem und windigem Wetter schneller trocken
werden, als wenn es kalt und windstill ist. Die Verdunstung erfolgt mithin um
so stärker, je größer die verdunstende Oberfläche ist; sie wird ferner
TM Hauptwörter (50): [T19: [Wasser Luft Eisen Körper Silber Gold Kupfer Metall Stein Erde], T7: [Erde Luft Sonne Wasser Himmel Berg Tag Licht Wolke Nacht]]
TM Hauptwörter (100): [T12: [Wasser Luft Erde Höhe Körper Fuß Dampf Bewegung Druck Gewicht], T16: [Ende Körper Strom Bild Hebel Hand Auge Wasser Gegenstand Seite], T21: [Schnee Winter Wasser Sommer Berg Regen Luft Boden Land Erde], T42: [Körper Wasser Luft Blut Mensch Pflanze Haut Tier Speise Stoff]]
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Naturlehre.
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6. Mechanisches Gemenge, chemische Verbindung, Element. ->) vermischen
wir Salz und Zucker miteinauder, so erscheint das weiße Pulver dem bloßen Kuge
wie ein gleichartiger Stoff. Mit Pilse des Mikroskopes aber erkennen wir die
einzelnen Salz- und Zuckerkörnchen. — wir reiben in einer porzellanschale Eisenpulver
und Schwefel gut durcheinander, so daß ein graugrünes Pulver entsteht, das wie
ein gleichartiger Stoff aussieht. Mit pilfe des Mikroskopes erkennen wir jedoch, daß
das Pulver ungleichartig zusammengesetzt ist. wir können auch die Eisen- und
Schwefelteilchen durch einen Magneten, also mechanisch, leicht voneinander trennen.
— Die £uft ist ebenfalls ein solches Gemenge oder Gemisch; sie wirkt wie ein
durch Stickstoff verdünnter Sauerstoff (klbsch. 7!).
b) Das rote Ouecksilberoxyd besteht zwar, wie wir gesehen haben, auch aus
zwei verschiedenen Stoffen. Trotzdem ist es ein einheitlicher, gleichartig zu-
sammengesetzter Körper, der ganz andre Eigenschaften als seine Bestandteile hat,
in die er nur durch einen chemischen Vorgang zerlegt werden kann. Man sagt:
Ouecksilberoxyd ist eine chemische Verbindung. — (Quecksilber und Sauerstoff hat
man bisher auf keine weise in noch einfachere Stoffe zerlegen können. Das gleiche
gilt von dem Stickstoffe, dem Eisen, dem Kupfer und von allen andern chemischen
Grundstoffen oder Elementen. — Erhitzen wir das Pulver, das wir uns aus Eisen
und Schwefel hergestellt haben, so daß es an einer Stelle zu glühen anfängt, dann
pflanzt sich das Glühen von selbst durch die ganze Masse fort. Nachdem sie sich abgekühlt
hat, können wir leicht feststellen, daß der entstandene grauschwarze Körper kein
Gemisch mehr ist (Deweis!). Es ist vielmehr eine chemische Verbindung, das „Schwefel-
eisen", entstanden, und zwar hat sich auch bei diesem chemischen Vorgänge Wärme ent-
wickelt (5. 21, Nbsch. 1 I>).
7. Eigenschaften und vorkommen der Sauerstoffes, a) wie Luft und
Stickstoff ist der Sauerstoff ein färb-, geruch- und geschmackloses Gas. palten wir einen
Polzspan, der an der Luft nur glüht, in ein mit Sauerstoff gefülltes Gefäß, so flammt
er hell auf, wobei jedoch die Flamme nicht in das Gefäß hineinschlägt. Der Sauer-
stoff unterhält und beschleunigt also die Verbrennung; aber er selbst ist nicht brennbar.
Ein Stück Schwefel brennt an der Luft mit schwacher, bläulicher Flamme.
Dringen wir es aber in ein Glas, das wir vorher mit Sauerstoff gefüllt haben, so
brennt es mit Hellem, blauem Lichte. Nachdem der Schwefel verbrannt ist, gießen
wir etwas Wasser in das Glas und schütteln. Das Wasser schmeckt jetzt säuerlich und
färbt blaues Lackmuspapier rot. (Lackmus ist ein Farbstoff, der aus einer Flechte
hergestellt wird.) Der Schwefel hat sich nämlich bei der Verbrennung mit dem
Sauerstoffe zu schwefliger Säure verbunden.
verbrennen wir Phosphor in reinem Sauerstoff, so entstehen unter sonnen-
heller Lichterscheinung dichte, weiße Nebel, die eine Verbindung von Phosphor und
Sauerstoff, nämlich Phosphorsäure, sind.
verbrennen wir in gleicherweise ein Stückchen polzkohle, so können wir mit pilfe
von feuchtem, blauem Lackmuspapier feststellen, daß sich gleichfalls eine Säure, nämlich
Kohlensäure, d. i. eine Verbindung des Kohlenstoffes (S. 68) mit dem Sauer-
stoffe, bildet.
Nuch mit den meisten andern Körpern verbindet sich der Sauerstoff; man sagt,
er „oxydiert" sie. Einige seiner Verbindungen, die „Oxyde", sind Säuren („Sauerstoff!),
b) Der Sauerstoff ist ein Pauptbestandteil der Luft, des Wassers und fast aller
Iv
Naturlehre.
29
Lig. 35.
so setzen sich kleine Lisnadeln an, die den Keif bilden. — Ähnlich wie der Kaffee
in der Kanne durch die darüber gestülpte „Haube" warm gehalten wird, so schützen
die Wolken die Erde vor starker Äbkühlung. Daher unterbleiben bei bewölktem Himmel
Tau- und Keifbildung.
14. Leitung der Wärme. !>) halten wir eine Stricknadel oder ein Geldstück
in eine Flamme, so werden sie in kurzer Zeit unerträglich heiß. Lin brennendes
Streichholz aber können wir so lange halten, bis die Flamme unsre Hand fast berührt.
— Hn einen Kupferstab und an einen gleich langen n Kupfer a Gleis
Glasstab kleben wir mit wachs kleine Ton- oder
Schrotkugeln in gleichen Äbständen an. hierauf be-
festigen wir die Stäbe so, daß sie mit ihren freien
Luden zusammenstoßen. Erwärmen wir sie endlich
an dieser Stelle (Fig. 35), so beobachten wir, daß
die Kugeln sich nacheinander ablösen, und zwar
die an dem Kupferstabe viel schneller als die an
dem Glasstabe. — Älle diese Tatsachen zeigen uns,
daß sich die wärme in den Körpern von Teilchen zu Teilchen fortpflanzt,
daß aber die Körper die wärme nicht gleich schnell leiten. Ls gibt vielmehr
gute und schlechte Wärmeleiter. Äls die besten Wärmeleiter haben sich die
Ittetalle erwiesen (nenne einige!). Zu den schlechtesten Wärmeleitern gehören Luft
und alle lockeren Körper, z. B. holz, Sägespäne, Stroh, Laub, Äsche, haare, wolle,
Federn, Schnee, Lis, Wasser. In der Mitte stehen u. a. Glas, Ofenkacheln, Porzellan,
Steine, Seide, Leinwand.
b) Der eiserne Keifen eines Wagenrades fühlt sich im Winter kälter an als
das holz der Speichen. Äuch zwischen der Klinke und den holzteilen der diir
beobachten wir denselben Unterschied. Das gut leitende Lisen entzieht nämlich
unsrer Hand mehr Wärme als das schlecht leitende holz. Bringen wir im Winter
einen Hammer aus der warmen Stube ins Freie, so kühlt sich der eiserne Kopf
viel schneller ab als der Holzstiel. — Äus diesen Beobachtungen erkennen wir,
daß gute Wärmeleiter die Wärme schneller aufnehmen und sie auch
schneller abgeben als schlechte Wärmeleiter.
c) hierauf beruht die verschiedene Verwendung der Stoffe im täglichen Leben.
Eiserne und kupferne Gefäße benutzt man, um die Speisen schnell zu kochen; in Ton-
oder Porzellangeschirr dagegen bringt man sie auf den Tisch. In Käumen, die
rasch warm werden müssen, verwendet man eiserne Ofen; Kachelöfen aber setzt man
in Zimmer, die längere Zeit warm bleiben sollen. Feuerhaken, Bügeleisen usw. ver-
sieht man mit holz- oder Ledergriffen, heiße Töpfe faßt man mit einem Tuche an.
Im Winter trägt man wollene Kleider oder Pelze. Äuch versetzt man im Winter
die Kellerfenster und umwickelt die Pumpenrohre mit Stroh. Gute Wärmeleiter
benutzen wir also, um die Wärme schnell zu verbreiten, schlechte dagegen,
um uns vor Wärmeverlust zu schützen, oder um Wärme (bezw. Kälte)
zurückzuhalten. Führe andre Beispiele an!
15. Strahlung der Wärme, a) Treten wir an einen stark geheizten Ofen
oder an ein offenes Feuer, so wird uns die wärme bald unerträglich, wenn wir
aber einen (Ofen-)Schirm zwischen uns und jene Wärmequellen stellen, dann verschwindet
das lästige Wärmegefühl augenblicklich. Die Wärme des Ofens oder des Feuers
TM Hauptwörter (50): [T19: [Wasser Luft Eisen Körper Silber Gold Kupfer Metall Stein Erde], T7: [Erde Luft Sonne Wasser Himmel Berg Tag Licht Wolke Nacht], T5: [Haus Tag Kind Hand Herr Tisch Mann Fenster Wagen Pferd]]
TM Hauptwörter (100): [T16: [Ende Körper Strom Bild Hebel Hand Auge Wasser Gegenstand Seite], T42: [Körper Wasser Luft Blut Mensch Pflanze Haut Tier Speise Stoff], T12: [Wasser Luft Erde Höhe Körper Fuß Dampf Bewegung Druck Gewicht], T91: [Haus Fenster Wand Stein Dach Zimmer Holz Feuer Raum Decke], T21: [Schnee Winter Wasser Sommer Berg Regen Luft Boden Land Erde]]
TM Hauptwörter (200): [T24: [Luft Wasser Wärme Körper Erde Wind Regen Höhe Temperatur Schnee], T124: [Wasser Luft Sauerstoff Körper Stoff Kohlensäure Teil Feuer Pflanze Kalk], T75: [Strom Elektrizität Ende Eisen Magnet Elektricität Körper Draht Funke Leiter], T131: [Licht Erde Sonne Körper Auge Himmel Bild Gegenstand Luft Wolke], T168: [Holz Tisch Messer Stück Honig Stuhl Griffel Hand Narbe Papier]]
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Naturlehre.
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hindert daher die Wärmezufuhr zum Wasser, also auch die Vampsbildung, wenn nun
beim Erhitzen die wand des Kessels glühend wird, und der Kesselstein Sprünge bekommt,
dann dringt Wasser an die glühende Fläche (Kesselexplosion!).
Erbsen, Lohnen und andre hülsensrüchte kochen im harten Wasser nicht recht
gar. Der Kalk bildet nämlich mit einigen pslanzenstosfen eine hornartige Verbindung,
die sich als Kruste um die Hülsenfrüchte absetzt.
c) wenn wir uns mit Kegenwasser waschen, verbrauchen wir weniger Seife,
als wenn wir Ouell- oder Brunnenwasser benutzen. — wir schütteln Kegenwasser
mit einigen Tropfen Seifenlösung; es bildet sich reichlich Schaum, ohne daß ein
Kückstand bleibt, verwenden wir dagegen hartes Wasser zu dem versuche, so
wird das Wasser trübe, und es entsteht schließlich die krümelige, unlösliche „Kalkseife".
Erst wenn wir eine große Menge Zeifenlösung zufügen, bildet sich Seifenschaum.
Beim waschen der Wäsche setzt sich die Kalkseise zwischen die Fasern, verschmiert sie
und macht die Wäsche mit der Zeit übelriechend. — Flußwasser nimmt in bezug auf
die Härte eine Mittelstellung zwischen Ouell- und Kegenwasser ein (warum wohl?).
3. vom Trinkwasser. Vas in der Katur vorkommende Wasser ist meist nicht
völlig rein. Oft ist es durch erdige Bestandteile („Sinkstosfe") getrübt, und manchmal
enthält es verwesende Pflanzen- und Eierstosfe. 5luch finden sich darin pilzkeime
(Bakterien), die tödliche Krankheiten (Eholera, Typhus) verursachen können. — wir
verfertigen uns aus weißem Löschpapier eine kleine Tüte, füllen sie mit reinem Sand,
stellen sie in einen Glastrichter und halten das Ganze über ein Wasserglas. Gießen
wir nun trübes Wasser in diesen „Filter", so sickern unten klare Tropfen heraus.
Benutzen wir statt des Sandes pulverisierte Holzkohle, so beobachten wir gleichfalls,
daß die Verunreinigungen des Wassers in dem Filter zurückbleiben. Sorgfältige
versuche haben ergeben, daß von einem guten Filter auch der größte Teil der Pilz-
keime zurückgehalten wird. — was wir im kleinen ausgeführt haben, geschieht im
großen in den „Wasserwerken" vieler Städte, bevor das Wasser durch die „Wasser-
leitung" als klares, färb- und geruchloses, sowie von schädlichen Bakterien freies
Trinkwasser jeder Haushaltung zugeführt wird.
4. Die Zusammensetzung des Wassers. Um zu unter-
suchen, woraus Wasser besteht, benutzen wir eine Vorrichtung,
wie sie Fig. 72 zeigt. Beschreibe sie und beachte dabei, daß
die beiden seitlichen Köhren S und W oben durch Hähne ver-
schlossen werden können, und daß unten in sie je ein Platin-
draht eingeschmolzen ist, der in ein kleines Platinblech (Pi -f-
und Pi —) endet! wir füllen durch die mittlere Köhre Wasser
ein, das wir durch einige Tropfen Schwefelsäure angesäuert haben.
(warum müssen dabei die Hähne der Köhren S und W geöffnet
sein?) Nachdem die seitlichen Köhren mit Wasser gefüllt sind,
schließen wir die Hähne und verbinden die Platindrähte mit einer
galvanischen Batterie. Ulsbald sehen wir, daß an den Platin-
blechen, den elektrischen Polen, farblose Gasblasen abgeschieden
werden. Und zwar entwickelt sich an dem Platinbleche (Pi —)
der Köhre W, dem neg. Pole, genau doppelt soviel Gas als an
dem pos. Pole (Pi +) in Köhre S. Nach einiger Zeit unter-
brechen wir den Stroms die Gasentwicklung hört auf. Uun
5ig. 72.
Iv
Haturletjre.
31
Donnern, Klirren, plätschern, Kauschen, Hollen, Zischeln usw. sind gleichfalls Geräusche.)
Die angerissene Saite einer Geige gibt einen Gon. wird eine Glocke geläutet, so hört
man einen Klang. Da wir alles, was wir mit dem Ohre wahrnehmen, Schall
nennen, so sind Knall und Geräusch, Ton und Klang Krten des Schalles.
2. Entstehung des Schalles, a) hält ein wagen auf der Straße still, oder
hängt eine Glocke ruhig da, so entsteht kein Schall. Sie müssen erst bewegt werden.
Biegt man das freie Ende einer fest eingeklemmten Stricknadel zur Seite und läßt es
los, so schwingt die Nadel hin und her. wenn die Schwingungen langsam sind,
nehmen wir sie nur mit den Nugen wahr; werden sie aber schneller, so hören wir sie
auch: es entsteht ein Schall, halten wir die Nadel fest, so daß sie nicht mehr schwingen
kann, dann verstummt auch der Schall. Dasselbe beobachten wir an einer tönenden
Saite, einer Stimmgabel usw. Der Schall entsteht also durch hinreichend
schnelle Schwingungen eines Körpers. Das rauschende Wasser und der heulende
wind zeigen uns, daß nicht nur feste, sondern auch flüssige und luftförmige Körper
einen Schall erregen können.
b) Die Schwingungen einer tönenden Glasglocke sind zwar nicht sichtbar, aber wir
fühlen sie deutlich. Noch besser nehmen wir sie wahr, wenn wir an die Glocke ein frei-
hängendes Kügelchen aus holundermark
halten: es wird fortgesetzt weggestoßen. —
wir befestigen am Tische einen Vlech-
trichter, über dessen weite Öffnung ein
Trommelfell oder ein Blatt Papier
straff gespannt ist, und stellen vor die
gegenüberliegende enge Öffnung ein
brennendes Sicht (Fig. 37). Schlagen wir
mit einem Klöppel kräftig gegen das Fell,
so hören wir einen Schall. Gleichzeitig
sehen wir, daß die Flamme hin und her
zuckt. Die (oft unsichtbaren) Schwingungen
des schallerzeugenden Körpers teilen sich also der Luft mit. Dabei entstehen — ähnlich
wie im Wasser, in das man einen Stein wirft — in der Luft Wellen, die immer
weiter fortschreiten. Zum Unterschiede von jenen Wasserwellen nennt man sie „Schall-
wellen" (Fig. 38). Sie gelangen an unser Ohr und werden von uns als Schall empfunden.
Sehen wir genauer zu, was bei der Erregung eines Schalles in der Luft vor sich geht!
Bewegt sich das freie Ende einer schwingenden Stricknadel schnell nach rechts, so wird die
Luft auf der rechten Seite der Nadel zusammengedrängt. Dort entsteht also eine Verdichtung
der Luft. Links von der Nadel dehnt
sich die Luft infolgedessen aus; dort ! 1^---
entsteht daher eine Verdünnung der 1 ==*.
Luft. Schwingt die Nadel zurück, so
bildet sich links eine Verdichtung und
rechts eine Verdünnung. Dieser Vor-
gang wiederholt sich, solange die Nadel
schwingt. Da sich nun die Bewegung
der Lustteilchen auf die anstoßenden überträgt, schreiten die Verdichtungen und Verdünnungen
immer weiter fort. — wirft man einen Stein ins Wasser, so entstehen Wellen, die sich
in Kreisen von der Treffstelle aus weiter verbreiten. Die Erhöhungen nennt man
Lig. 37.
5ig. 38.
TM Hauptwörter (50): [T7: [Erde Luft Sonne Wasser Himmel Berg Tag Licht Wolke Nacht]]
TM Hauptwörter (100): [T16: [Ende Körper Strom Bild Hebel Hand Auge Wasser Gegenstand Seite], T12: [Wasser Luft Erde Höhe Körper Fuß Dampf Bewegung Druck Gewicht], T77: [Baum Nacht Himmel Wald Tag Gott Kind Vogel Sonne Blume], T42: [Körper Wasser Luft Blut Mensch Pflanze Haut Tier Speise Stoff]]
TM Hauptwörter (200): [T131: [Licht Erde Sonne Körper Auge Himmel Bild Gegenstand Luft Wolke], T102: [Glocke Stimme Wort Hand Auge Ohr Kirche Ton Fenster Herr], T75: [Strom Elektrizität Ende Eisen Magnet Elektricität Körper Draht Funke Leiter], T24: [Luft Wasser Wärme Körper Erde Wind Regen Höhe Temperatur Schnee], T81: [Herz Himmel Gott Welt Lied Leben Auge Erde Land Nacht]]
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Naturlehre.
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dieses schnell ein. Vas Wasser verschluckt also gleichsam das Ammoniak und löst es in großen
Mengen auf. Es entsteht „Salmiakgeist".
Kommt durch versehen ein Tropfen einer Säure (Salz-, Schwefelsäure usw.) auf die
Kleider, so zeigt sich nach einiger Zeit ein roter Fleck, der nicht mehr „herausgeht". — Be-
tupfen wir aber ein Stück wollenzeug mit Salzsäure und gleich darauf mit Salmiakgeist, so
entsteht kein roter Fleck. Das Ammoniak hebt also die Wirkung der Säure auf. Darum
benutzen wir Salmiakgeist, um Säure- sowie Obstflecke aus Kleidern zu entfernen.
7. Salpeter und Salpetersäure, a) ctn den Wänden von Viehställen beobachten
wir zuweilen „Auswitterungen", die wie Salz aussehen. Dieser Kalk- oder Mauersalpeter
„zerfrißt" allmählich die Mauern. In den regenarmen Gegenden Chiles findet sich in mächtigen
Schichten der Natron- oder Chilesalpeter, weil er leicht Wasser aufnimmt, zerfließt er
an der Luft. Er ist ein sehr wichtiges Düngemittel (Stickstoff!). Dem Natronsalpeter sehr
ähnlich ist der Kalisalpeter, der sich aber an der Luft nicht verändert. Er wird jetzt
meist künstlich hergestellt. Man benutzt ihn zum Einpökeln des Fleisches, zur Herstellung des
Schießpulvers (S. 71), zur Glasfabrikation, als Düngemittel, sowie zur Gewinnung der
d) Salpetersäure, wir schütten in einen Glaskolben Salpeter, gießen Schwefelsäure
darüber und erhitzen vorsichtig. Bald steigen braune Dämpfe auf. Legen wir vor den Kolben
eine Flasche, die wir durch kaltes Wasser fortgesetzt abkühlen, dann verdichten sich die Dämpfe in
dieser „Vorlage" zu flüssiger Salpetersäure. — wir betupfen die Hand mit stark verdünnter
Salpetersäure: die Stelle wird gelb. Auch Federn und Seide kann man auf diese weise gelb
färben. — Übergießen wir ein Stück Kupfer mit Salpetersäure, so löst es sich auf. Dasselbe
beobachten wir an allen andern Metallen,' nur Gold und Platin werden von der überaus
scharfen Säure nicht angegriffen. Darum benutzt man sie, um das Gold von andern Metallen
zu scheiden („Scheidewasser"), oder um den Goldgehalt einer Mischung festzustellen („Goldprobe").
Iii. vom Feuer.
I. Lntzündungrwärme. holz, Stearin, Steinöl (Petroleum), Leuchtgas, kurz
alle unsre heiz- und Beleuchtungsstoffe brennen nicht von selbst an: wir müssen sie
anzünden. Lin Streichholz, das wir an einen kalten Ofen halten, entzündet sich
nicht. Ls brennt auch noch nicht an, wenn wir es auf eine warme Kachel bringen,-
dagegen entzündet es sich, sobald wir damit die heiße Ofentür berühren. Zum
Entzünden eines brennbaren Körpers ist also eine bestimmte Wärme
erforderlich. — Die „Lntzündungswärme" der Streichhölzer erzeugen wir gewöhn-
lich durch Reiben.
2. Die Zlamme. a) 5tn einer brennenden Stearinkerze befindet sich rings um
den (baumwollenen) Docht eine kleine Vertiefung, die mit geschmolzenem Stearin an-
gefüllt ist. L§ steigt in dem Dochte in die höhe (Haarröhrchen!) und speist die Flamme
fortgesetzt mit Brennstoff. — Stellen wir die Kerze unter eine gut abgetrocknete
Glasglocke, so beschlägt ihre Innenseite mit Wassertröpfchen. Run wissen wir schon,
daß das Wasser aus Sauerstoff und Wasserstoff besteht. Im Stearin ist also Wasserstoff
vorhanden. Dieser verbrennt, d. h. er verbindet sich mit dem Sauerstoffe der Luft
zu Wasser, halten wir dicht über die Flamme eine Porzellanplatte, dann bedeckt
sich diese mit Ruß, der nichts anders als Kohlenstoff ist. Ruf ähnliche weise können
wir feststellen, daß in allen unsern heiz- und Beleuchtungsstoffen Wasserstoff
und Kohlenstoff verbrennen.
b) halten wir über den Zylinder einer brennenden Lampe einen Holzspan, dann
erscheint über ihm in der Luft eine Flamme, die später auch das holz selbst erfaßt. —
Franke-Lchmeil, Nealienbuch. stusg. A. Iv. Naturlehre. 2. flufl. 5
Iv
Naturlehre.
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Genaue versuche haben gezeigt, daß ein Schall erst nach 0,1 Sek. in unserm
Ohre ganz verklungen ist. Lin Echo kann also nur dann entstehen, wenn der zurück-
geworfene Schall wenigstens 0,1 Sek. später an unser Ohr gelangt als der ursprüng-
liche. Sn dieser Zeit muß der Schall aber von dem Orte seiner Entstehung bis zur
wand und wieder zurück eilen. Da nun der Schall in 0,1 Sek. 34 »> zurücklegt, muß die
Wand mindestens 34m:2 = 17 m von der Stelle entfernt sein, wo der Schall entsteht.
b) wenn die wände uns näher sind, dann trifft der zurückgeworfene Schall
unser Ohr, noch ehe der ursprüngliche ganz verklungen ist. Infolgedessen entsteht, wie
wir in großen Sälen, in Kirchen u. dgl. beobachten können, ein Nachhall (Name!),
wodurch die Nede oder der Gesang undeutlich werden. —- warum unterbleibt der
Nachhall, wenn man die wände mit weichen Stössen behängt, oder wenn der Saal
mit Menschen dicht angefüllt ist?
c) In unsern Stuben vernehmen wir auch leise gesprochene Worte deutlich.
Die wände, von denen die Schallwellen abprallen, sind uns nämlich so nahe, daß die
zurückgeworfenen Schallwellen mit den direkten gleichzeitig an unser Ohr gelangen,
hierdurch wird der Schall verstärkt.
Die Schallwellen verbreiten sich, wie wir gesehen haben, nach allen Seiten. Der Schall
wird daher besonders im Freien schnell so schwach, daß er von unserm Ohre nicht mehr ver-
nommen werden kann. Spricht man aber in eine etwa 2—3 ein weite Nähre, so werden die
Schallwellen darin zusammengehalten und nach ein und derselben Nichtung geleitet. Mit Hilfe
eines solchen Schallrohres (Name!) kann man daher nach entfernten Räumen sprechen
(3. B. in Häusern und Fabriken von einem Stockwerke zum andern, auf Schiffen von der
Kommandobrücke nach dem Maschinenraume usw.).
Spricht man in die enge (Öffnung eines Trichters, dann werden die Schallwellen durch die
wände des Rohres verhindert, sich seitlich auszubreiten. Sie verlassen daher den Trichter
in der Richtung des Rohres, verwendet man ein 1,5—2 m langes, trichterförmiges Rohr,
so kann man sich mit einem solchen Sprachrohre (Name!) selbst im Freien auf große Ent-
fernungen verständlich machen.
Steckt man die Spitze eines Trichters in das Ghr, so werden die Schallwellen in der weiten
(Öffnung gesammelt und in dem Rohre zusammengedrängt. Dadurch wird der Schall verstärkt.
Ein derartiges Werkzeug ist das Hörrohr (Name!), das von Schwerhörigen benutzt wird.
6. Musikinstrumente. 0) wollen wir Töne erzeugen, so bedienen wir uns
der Musikwerkzeuge oder Musikinstrumente. Bei Geige, Naß, Gitarre, Zither, Klavier usw.
werden die Töne durch schwingende Saiten erzeugt: Saiteninstrumente. Tönende
Platten benutzen wir bei Glocken und Necken, tönende häute bei Trommel und pauke:
Flächeninstrumente. In Trompete, Pfeife usw. entstehen die Töne durch schwingende
Luftsäulen: Nlasinstrumente.
5tuch der menschliche Kehlkopf ist ein Musikinstrument, auf dem wir ver-
schieden hohe Töne hervorbringen können. — Beirrt Geigenspiele beobachten wir,
daß der Ton um so höher ist, je dünner und kürzer eine Saite, und je straffer sie
gespannt ist. Ähnlich wird bei der Trommel der Ton höher, je fester man das
Trommelfell spannt, von zwei Platten, die aus demselben Stoffe bestehen, gibt die
kleinere und dünnere einen höheren Ton als die größere und dickere. 5ln den ge-
wöhnlichen Weiden- und Kinderpseifen können wir feststellen, daß der Ton um so
höher ist, je kürzer die schwingende Luftsäule ist.
b) Der Ton einer Saite klingt stärker, wenn sie statt frei in der Luft auf
der Geige ausgespannt ist. Stellt man eine angeschlagene Stimmgabel mit ihrem
Zranke-Schmeil, Nealienbuch. Nusg. A. Iv. Naturlehre. 2. flufl. Z
TM Hauptwörter (50): [T7: [Erde Luft Sonne Wasser Himmel Berg Tag Licht Wolke Nacht], T16: [Auge Kopf Körper Hand Haar Fuß Gesicht Blut Haut Brust]]
TM Hauptwörter (100): [T16: [Ende Körper Strom Bild Hebel Hand Auge Wasser Gegenstand Seite], T12: [Wasser Luft Erde Höhe Körper Fuß Dampf Bewegung Druck Gewicht], T77: [Baum Nacht Himmel Wald Tag Gott Kind Vogel Sonne Blume]]
TM Hauptwörter (200): [T131: [Licht Erde Sonne Körper Auge Himmel Bild Gegenstand Luft Wolke], T102: [Glocke Stimme Wort Hand Auge Ohr Kirche Ton Fenster Herr], T75: [Strom Elektrizität Ende Eisen Magnet Elektricität Körper Draht Funke Leiter], T3: [Hebel Last Brief Ende Gewicht Rolle Gleichgewicht Punkt Seite Fig]]