DOC. 20
THEORETICAL ATOMISM
529
Diffusion,
Loschmidtsche
Zahl, Gleitung
259
und
auch
rechnerisch
behandeln,
bei welchen diese
Voraussetzung
nicht mehr
zutrifft. Beträgt
der
Gasdruck ein
Zehntausendstel
Atmosphäre
(etwa
0,1 mm
Quecksilberdruck), so
beträgt
die
freie
Weglänge
bereits
1
mm.
In solchen Fäl-
len
werden
die
Gesetze,
wie sie
für
gegen
die
Körperdimensionen
verschwindend
kleine
Weglänge
der
Moleküle
abgeleitet sind, ungültig.
Es
erfolgt
z.
B.
das
Strö-
men von
Gasen
durch
Röhren
derart,
wie
wenn
die der Röhrenwand unmittel-
bar
benachbarte
Gasschicht
relativ
zur
Röhrenwand
gleiten würde,
und
zwar
in
einem
Grade,
der
theoretisch vorausbestimmt werden konnte.
Besonders
einfach
und
interessant
sind
die Gesetze
in
dem
Falle,
daß
die freie
Weglänge
der Moleküle
groß
ist
gegenüber
den
maßgebenden
Dimensionen
der Gefäß-
wandungen,
z.
B.
gegenüber
dem
Durchmesser einer
das Gas
einschließenden
Röhre. In diesem
Falle
gelten ganz
andere
Gesetze als in dem
gewöhnlich vor-
liegenden
Falle,
daß die
Weglänge
klein
ist
gegenüber
den Gefäßdimensionen.
So
hat
z.
B.
Knudsen
folgendes
theoretisch
gefunden
und
experimentell
be-
stätigt.
Ein
Gasgefäß
bestand
aus
zwei
Hohlkugeln
aus
Glas,
die
durch
eine
Röhre
[9]
von
im
Vergleiche zur Weglänge
kleinem
Durchmesser miteinander kommuni-
zierten.
Bringt
man
die beiden
Hohlkugeln
auf verschiedene
Temperaturen,
derart,
daß der
Temperaturabfall
längs
der
Glasröhre
stattfindet,
so
stellt
sich
in
dem wärmeren Gefäß ein
höherer
Druck ein als
in
dem
kälteren.
In diesen
Fällen
gelten
also die Gesetze der
Hydrostatik
nicht!
Die
Methoden
und Resultate
der
kinetischen Gastheorie haben
sich
auch
über das Gebiet der
Gastheorie hinaus
als
fruchtbar
erwiesen.
Van
der Waals
ergänzte
die Theorie
der
Gase,
indem
er
Rücksicht
nahm
auf
die
Raumver-
drängung
der Moleküle und
auf
die
von
diesen
aufeinander
ausgeübten
An-
ziehungskräfte;
er
schuf eine
Theorie,
welche
-
wenigstens qualitativ
-
auch
den
flüssigen
Aggregatzustand
mit
umspannt.
Riecke und Drude schufen
eine
Theorie,
welche die
angenäherte
Konstanz
des
Verhältnisses
der
elektrischen
und thermischen
Leitfähigkeit
der Metalle
erklärte, unter Zugrundelegung
der
Annahme,
daß in den Metallen frei
bewegliche
elektrische Elementarteilchen
an
der
thermischen
Agitation
teilnehmen
(vgl.
Artikel
20).
Auch die Theorie des
Magnetismus
verdankt
der
kinetischen Theorie
der
Wärme
einen
ungeahnten
Aufschwung.
All
diese
Dinge
sollen hier
nur
erwähnt
werden.
Dagegen
müssen
wir
noch
eingehen
auf zwei
Gegenstände
von
höchster
Wichtigkeit,
nämlich
auf Boltzmanns
allgemeine
Erkenntnis
vom
Wesen der
nicht umkehrbaren
Vorgänge
und auf
die
erst
vor
kurzem
erlangte Einsicht,
daß
die Molekular-
kinetik
nur
innerhalb bestimmter
Grenzen der
Erfahrung entspricht.
Diese
höchst
wichtigen
Fragen
führen
uns
mitten
in die
Aufgaben
hinein,
die
gegen-
wärtig
die
theoretischen
Physiker beschäftigen.
Nach der molekular-kinetischen Theorie der
Wärme sind die Gesetze
der
Wärmelehre keine exakt
gültigen
Gesetze,
sondern
bloße
Durchschnittsgesetze,
von welchen
beständig
Abweichungen
vorkommen
müssen. So werden bei-
spielsweise
die
an
der
Flächeneinheit
der
Wandung
eines Gases
abprallenden
Moleküle einen Druck
von
bestimmtem Durchschnittswerte
erzeugen.
Aber die
momentan
tatsächlich
ausgeübte
Druckkraft
wird diesem Mittelwerte nicht
17*
Anwendungen
der kinetischen
Theorie.
[10]
[11]
[12]
[13]
Brownsche
Bewegung.