DOC. 20 THEORETICAL ATOMISM
527
Spezifische
Wärme, Reibung
und
Wärmeleitung
257
ander
ausüben.
Dieser Reibungswiderstand
erklärt
sich nach der kinetischen
Theorie
in
folgender Weise.
Könnten wir die
Bewegung
der einzelnen Moleküle
in
der Röhre sehen,
so
würde
diese
Bewegung
in
jedem
kleinen
Volumteilchen
etwa
aussehen müssen
wie die
Bewegung
der Mücken in
einem Mückenschwarme.
Neben
der
Bewegung
der einzelnen
Mücken des Schwarmes
ließe sich
ev.
eine
Bewegung
des
Mückenschwarmes als
Ganzes
wahrnehmen. Nur
eine
Bewegung
letzterer
Art kann sich
für
einen Beobachter,
der die einzelne
Mücke
nicht
wahrnimmt,
bemerkbar machen. Ist der
Schwarm
als Ganzes
bewegt,
so
be-
sitzt
zwar
die einzelne Mücke
eine
Bewegung
von
beliebiger
Größe und
Rich-
tung,
aber
faßt
man
gleichzeitig
eine
große
Zahl
von
Mücken des Schwarms
ins Auge,
die
zufällig
ausgewählt sind, so bewegen
sie sich
durchschnitt-
lich
in
der
Richtung
der
Bewegung
des Schwarmes.
Fassen wir
nun
die
mittlere Partie der Röhre
ins
Auge,
in welcher die
"Schwarmbewegung"
in
Richtung
der Achse
am
größten
ist!
Diese
mittlere
Partie wird mit den
äußeren Partien
infolge
der
Molekularbewegung
ohne
Unterlaß Moleküle
austauschen.
Weil
aber
die
neu
eintretenden
Moleküle
aus
Partien
geringerer
Schwarmbewegung
stammen,
werden
sie durchschnittlich
eine
geringere Bewegung
in
Richtung
der
Röhrenachse
haben,
als
der "Schwarm-
bewegung"
der
mittleren Partie
entspricht.
Die
Geschwindigkeit
der
Schwarm-
bewegung
der
mittleren Schicht würde
also
abnehmen,
wenn
nicht durch
eine
äußere
Einwirkung, z.
B.
durch
die
an
den
Enden der Röhre wirkende
Druck-
differenz,
dafür
gesorgt würde,
daß
die
Schwarmbewegung
aufrecht
erhalten,
oder besser
gesagt,
immer
neu
erzeugt
wird. Man
versteht
so,
daß
es
eines be-
ständigen
Kraft- und
Energieaufwandes
bedarf,
um
die
Bewegung
aufrecht
zu
erhalten.
Bei
der
mathematischen
Untersuchung
des
Vorganges
spielt
ein
Begriff
eine
fundamentale
Rolle,
der
bei den
früheren
Überlegungen
nicht
auftrat,
nämlich
derjenige
der
"mittleren
freien
Weglänge".
Es
zeigt
sich
nämlich,
daß
die
zur
Aufrechterhaltung
einer
gegebenen
Strömung nötige
Energie
unter
sonst
gleichen
Umständen desto
größer ist,
einen
je
größeren
Weg
ein Molekül zwi-
schen
zwei
Zusammenstößen durchschnittlich
zurücklegt (mittlere
freie
Weg-
länge).
Die Theorie
erlaubt
es,
die
mittlere
freie
Weglänge aus
dem
beobach-
teten
Betrag
der
inneren
Reibung
zu
berechnen;
für Luft
von
Atmosphären-
druck ist sie
etwa
gleich
dem
zehntausendsten
Teile eines Millimeters.
Sie
wächst mit
dem
reziproken
Werte
des
Gasdruckes.
In
Ubereinstimmung
mit
der
Erfahrung
liefert
die Theorie das
verblüffende
Resultat,
daß
bei
gegebener Bewegung
die
zur
Aufrechterhaltung
derselben
nötige
sekundliche
Arbeitsleistung
vom
Gasdrucke
unabhängig
ist
(vgl.
Art.
11
S.
233).
[5]
In einem
Gase
variiere
die Temperatur,
d. h.
die
Heftigkeit
der
thermi-
schen
Agitation
mit
der Höhe. Oben sei die
Temperatur
am
höchsten und nehme
nach
unten hin
allmählich
ab.
Dann
strömt,
wie
bekannt,
thermische
Energie
vom
oberen
Teil des Gases in den
unteren;
man
nennt diesen
Vorgang
"Wärme-
leitung".
Dieselbe
erklärt
sich
vom
Standpunkt
der
Molekulartheorie
folgen-
dermaßen.
Durch eine
in
bestimmter
Höhe im Gase
gelegt
gedachte
Horizontal–
K.d.G.III.III,
Bd I
Physik
17
Warmeleitung
in
einem Gase.