Der Geek-Atlas (German Edition)
Temperatur, desto schneller bewegen sich die Moleküle und prallen entsprechend voneinander
ab. Der absolute Nullpunkt ist die Temperatur, bei der diese Bewegung an einem Minimum angelangt ist und sich nicht weiter
verringern kann.
Bei der Definition seiner Temperaturskala verwendete Kelvin den absoluten Nullpunkt als Nullpunkt und die gleiche Abstufung
wie Celsius. Er berechnete den absoluten Nullpunkt mit–273°C. Heute liegt der akzeptierte Wert bei –273.15°C. Der Gefrierpunkt
des Wassers liegt also bei 273.15 K und sein Siedepunkt bei 373.15 K.
Um die Kelvin-Skala genau zu definieren, werden heute zwei Werte verwendet – der absolute Nullpunkt und der Tripelpunkt des
Vienna Standard Mean Ocean Water. Nach der offiziellen Definition ist das Kelvin »der 1273,16-te Teil der thermodynamischen
Temperatur des Tripelpunktes des Wassers«.
Der Tripelpunkt des Wassers ( Abbildung 73.2 ) ist gekennzeichnet durch eine bestimmte Temperatur und einen bestimmten Druck, bei der bzw. dem alle der drei klassischen
Aggregatzustände des Wassers (flüssig, fest, gasförmig) gleichzeitig vorhanden sind. Dies ist bei 273,16 K (0.01°C) und einem
Druck von 611,73 Pascal der Fall. Bei dieser Temperatur und diesem Druck kann der Aggregatzustand des Wassers durch die Änderung
des Drucks oder der Temperatur in jeden anderen Zustand wechseln.
Abbildung 73.2 Der Tripelpunkt
Natürlich ändert sich der Tripelpunkt abhängig von der tatsächlichen Zusammensetzung des Wassers. Daher wurde die Spezifikation
des Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOR) eingeführt. Beim VSMOR handelt es sich um eine genaue Definition der Zusammensetzung
reinen Wassers mit exakt festgelegten Anteilen an Wasserstoff- und Sauerstoff-Isotopen (wie sie in realem, durchschnittlichem
Meerwasser vorhanden sind). Trotz des »Ozeans« im Namen handelt es sich um reines Wasser – es sind keine Salze oder Mineralien
vorhanden.
Da der Tripelpunkt des Wassers feststeht, wird er häufig als Eichpunkt für Thermometer genutzt. Dazu platziert man das Thermometer
in einer Tripelpunktzelle – eine geschlossene Röhre, die fast vollständig mit Wasser gefüllt ist, während der restliche Raum
nur Wasserdampf enthält.
Die Zelle enthält einen Schlitz zur Aufnahme des Thermometers. Um das Wasser zum Tripelpunkt zu bringen, wird die gesamte
Zelle bis nahe an den Gefrierpunkt heruntergekühlt. Dann wird Trockeneis in den Schlitz eingeführt, wodurch das Wasser um
den Schlitz gefriert. Sobald sich dieser Eismantel um ein paar Millimeter ausbreitet, wird das Trockeneis entfernt und eine
warme Metallprobe wird kurz in den Schlitz eingeschoben. Der Eismantel schmilzt leicht und schwimmt im Wasser. An diesem Punkt
sind Wasser, Eis und Gas gleichzeitig in der Röhre vorhanden, und das Thermometer kann präzise kalibriert werden.
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Das Museum nutzt auch Multimedia, um das Leben Kelvins noch tiefgehender zu erläutern, und bietet außerdem die Möglichkeit,
die entsprechenden Gerätschaften noch eingehender zu untersuchen. Mittels rechnergestützter Animationen wird Kelvins Arbeit
zusätzlich veranschaulicht.
Abbildung 73.3 Kelvins Kompass; zur Verfügung gestellt von Don Turnbull ( http://donturn.com )
Praktische Informationen
Die Website des Hunterian Museums finden Sie unter http://www.hunterian.gla.ac.uk/ . Der Eintritt ist frei. Eine nützliche Online-Quelle zu Kelvins Forschung ist Scran ( http://www.scran.ac.uk/ ), eine suchfähige Datenbank mit den Objekten schottischer Museen – suchen Sie einfach nach »Lord Kelvin«.
Kapitel 74. The Iron Bridge, Ironbridge, England
52° 37′ 38.08″ N, 2° 29′ 7.92″ W
Der Geburtsort der Industriellen Revolution
Die Iron Bridge, die über den Fluss Severn führt, ist die erste aus Gusseisen gebaute Brücke (siehe Abbildung 74.1 ). Sie ist 30 Meter lang, wurde aus 379 Tonnen Gusseisen gebaut und 1779 fertiggestellt. Heute ist sie, wie auch schon im
18. Jahrhundert, eine Touristenattraktion. Die Brücke ist zwar für PKW gesperrt, kann aber zu Fuß überquert werden.
Abbildung 74.1 Die Iron Bridge
Vor dem Bau der Brücke konnte der Fluss nur mit der Fähre überquert werden. In der Umgebung gab es reiche Kohlevorkommen,
mit denen die Industrie der nahen Städte versorgt wurde. Die Unternehmen benötigten aber eine zuverlässigere Verbindung. Um
das notwendige Geld zum Bau einer Brücke aufzutreiben, wurden entsprechende Anteile ausgegeben.
Die Brücke wurde von
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