Wärmetheorie von Clausius, d. i. der Satz vom Aquivalent der Verwandlungen der W. in Arbeit, 1851). Die Lehre von der amit, R der W. und der Arbeit (Thermodynamik, Mechanische Wärmetheorie) ist 1 die Praxis (Dampfmaschinen, Calorische Maschine u. s. w.) von der größten Wichtigkeit. „Durch Auffindung des mechanischen Wärme-Aquivalents ist sichergestellt worden, daß die W. ein Bewegungszustand der Moleküle ist. Über die Art dieser Bewegung sind verschiedene Hypothesen möglich. Die lebendige Kraft jener Molekularbewegung, welche W. heißt, ist der Temperatur des Körpers proportional. In den festen Körpern sind die Moleküle an gewisse Gleichgewichtslagen gebunden. Beim Schmelzen der Körper hören diese fixen Gleichgewichtslagen auf, die Moleküle der Flüssigkeiten können sich durcheinander bewegen; aber sie haben noch eine schwache Kohäsion. Beim Verdampfen der Flüssigkeiten endlich wird die Kohäsion gänzlich überwunden, die Moleküle des Dampfes oder Gases bewegen sich dann nach allen Seiten geradlinig fort. Wird der Dampf oder das Gas durch allseitige Einschließung mittels Wände an der Bewegung seiner Teilchen gehindert, so bewirken die Stöße der Gasteilchen gegen die Wände den Dampf-oder Gasdruck. Beim Schmelzen und Verdampfen der Körper leistet also die W. jene innere Arbeit, welche zur Entfernung, Umlagerung und Trennung der Moleküle notwendig ist. Mit dieser innern Arbeit ist noch eine äußere Arbeit verbunden, indem dabei der Luftdruck überwunden wird. Beim Schmelzen, Sieden und Verdampfen bleibt der Schmelz- und Siedepunkt deshalb konstant, weil alle zugeführte W. dazu verbraucht wird, jene Arbeit der Lockerung und Verschiebung der Moleküle zu bewirken (Disgregationsarbeit); das beim Schmelzen und Verdampfen der Körper auftretende Latentwerden der W. ist also ein Wärmeverbrauch für die Disgregationsarbeit. In ähnlicher Weise ist auch die spezifische W. eines Körpers größer, wenn er mehr innere und äußere Arbeit in Anspruch nimmt, bevor der erwärmte Körper seine Temperatur um 1 C. erhöht. Die ganze Arbeit, welche eine gewisse einem Körper zugeführte Wärmemenge leistet, besteht aus der Summe, welche man aus der Addition der Schwingungsarbeit (Temperatur) der äußern und der innern Arbeit erhält. Die Molekularbewegung der W. läßt sich in mechan. Arbeitumwandeln (Dampfmaschine, Calorische Maschine), ferner in Elektricität umsetzen (Thermoströme), und durch letztere in Magnetismus, Chemismus und Licht. Dagegen kann auch Elektricität in W. umgesetzt werden (Elektrisches Glühen). Bei der Elektrisiermaschine wird mechan. Kraft in Elektricität und W. umgesetzt. Alle Naturkräfte hängen aufs innigste zusammen; je eine derselben läßt sich in die andere umwandeln, keine aber läßt sich vernichten. Dieser Hauptgrundsatz der neuern Physik wird mit Erhaltung der Krafte oder richtiger mit Erhaltung der Energies bezeichnet. (S. Energie.) Die Auffassung der W. als Bewegungszustand und ihre Umwandelbarkeit in andere Naturkräfte haben auf das Wärmeäquivalent und auf die Erhaltung der Energies geführt. Schon im Altertum dachten die Philosophen an eine ewige Bewegung der kleinsten Körperteilchen, was einigermaßen an die Unzerstörbarkeit der Energie mahnt. Allein erst die mechan. Wärmetheorie hat mit Klarheit zu dem Satze von der Konstanz der Energie geführt. Vgl. R. Mayer, Mechanik der W.» (2. Aufl. 1874), «Einleitung in die mechan. Wärmetheorien (1874); Wüllner, Die Lehre von der W.» (3. Aufl., Lpz. 1875); Tait, Vorlesungen über einige neuere Fortschritte der Physiks (deutsch von Wertheim, Braunschw. 1877) und «„Wärmelehres (deutsch von Lecher, Wien 1885); Pisko, „Die mechan. Wärmetheorie (in Unsere Zeite, Jahrg. 1876, 2 Hälfte); Rühlmann, Handbuch der mechan. Wärmetheorien (Braunschw. E. Aufl., 2 Bde., Braunschw. 1876—78); Zeuner, Grundzüge der mechan. Wärmetheorien (2. Aufl., Lpz. 1877); Hirn, CThéorie mécanique de la chaleuro (3. Aufl., 2 Bde., Par. 1876) und viele andere Werke Hirns (s. d.); Maxwell, «Theory of heate (4. Aufl., Lond. 1875; deutsch von Auerbach, Bresl. 1877, und von Neesen, Braunschw. 1878); Tyndall, «Die W. betrachtet als eine Art Bewegungo deutsch von Helmholtz und Wiedemann, 3. Aufl., rankf. 1875); Cazin, Die W. (deutsch von Carl, eünch. 1870). über die Erhaltung der Energie vgl. Krebs, «Erhaltung der Energies (Münch. 1877); Stewart, «The Conservation of energyr (deutsch, 2. Aufl., Opz. 1883); Weyrauch, «Die Erhaltung der Energie seit R. Mayerv (Lpz. 1885). „Treffen Wärmestrahlen einen Körper, so gerät dieser bereits schwingende Ather in stärkere Schwingungen als vorher. Teilt dann dieser Ather seine verstärkten Schwingungen in ausgiebiger Weise den schwingenden kleinsten Körperteilchen mit, so erhöht sich die Temperatur des Körpers, und man sagt dann, der Körper hat Wärmestrahlen absorbiert. Überträgt dagegen der schwingende Ather seine Bewegung nicht auf die kleinsten Körperteilchen, so läßt der Körper die Wärmestrahlen durch sich gehen, ohne sich durch Absorption derselben zu erwärmen. Ein Körper strahlt Wärme aus, wenn seine schwingenden Körperteilchen den umgebenden Ather in Schwingung versetzt. Die strahlende Wärme beruht also auf Atherschwingungen, die Körperwärme auf der schwingenden Bewegung der kleinsten Körperteilchen. Wenn man einem Körper W. zuführt, so erfolgt eine Verstärkung der Bewegung seiner Moleküle, d. i. eine Temperaturerhöhung, ferner ein Verbrauch von Wärmemengen * Überwindung der Kohäsion der Körperteilchen beim Schmelzen und Verdampfen (Vergasen) der Körper. Durch eine genügend hohe Erhitzung eines chemisch zusammengesetzten Dampfes oder Gases kann sogar eine chemische Zerlegung der Gasmoleküle eintreten; derartige Molekülzersprengungen oder Dissociationeno sind von Saint-Claire-Deville u. a. bewirkt worden. Vgl. Naumann, «Grundriß der Thermochemien (Braunschw. 1869) und dessen »Handbuch der Thermochemies (Braunschw. 1882). Die allgemeinste Quelle der W. ist die mechan. Arbeit, die in äquivalentem Maße in jene Molekularbewegung umgewandelt wird, welche W. heißt. Immer, wenn die sichtbare Bewegung der ganzen Körpermasse plötzlich oder teilweise gehemmt, also wenn mechan. Arbeit aufgewendet wird, tritt dafür W. auf, eine solche Erzeugung der W. erfolgt durch die Reibung. Dasselbe gilt für die beim gehemmten Fall, Stoß, Schlag u. s. w. scheinbar verloren ehende Arbeit; es tritt dafür W. auf. Bei der Zufammmendrüdung von Luft oder einem Gas und überhaupt bei jeder Verdichtung der Körper, sowie bei jeder Verminderung der Disgregation, wird ebenfalls der Arbeitsaufwand in W. umgewandelt (pneumatisches Feuerzeug). Umgekehrt wird bei jeder Dichtenverminderung eine gewisse Wärmemenge in Arbeit umgewandelt und es entsteht ein Wärmeverbrauch und dem entsprechend Abkühlung (Verdunstungskälte). Auch bei der Dampf⸗ und Gasmaschine, ferner wenn verdichtete Luft in die atmosphärische Luft überströmt, überhaupt wenn ein Gas, sich ausdehnend, eine Arbeit leistet, tritt dafür ein Verlust von W. ein. Auch bei chem. Verbindungen, bei welchen, infolge der chem. Anziehung (Affinität), die Atome gegeneinander stürzen und Moleküle bilden, wird durch dieses Gegeneinanderstoßen der Atome W. erzeugt. Am auffallendsten erfolgt die Wärmeerzeugung bei jenen chem. Verbindungen, welche Verbrennungen (s. d.) heißen. Bei der Trennung einer Verbindung verschwindet gerade so viel W., als bei der Bildung derselben hervorgerufen wird. Die W. der tierischen Körper ist eine Folge der in ihnen vorgehenden chem. Prozesse. (S. Wärme, tierische.) Die W. unserer Atmosphäre stammt von Strahlen der Sonne. Die Sonne selbst scheint ihre W. ebenfalls mechan. Prozessen zu verdanken, und zwar entweder dem Hineinstürzen von Meteoren (J. R. Mayer) oder einer Verdichtung der ursprünglich nebelhaften Sonnenmasse (Helmholtz). Ein nur geringer Teil der wärmenden Strahlen der Sonne wird bei seinem Durchgange durch die Atmosphäre sogleich absorbiert, der größte Teil trifft jedoch die Erdoberfläche und erwärmt sie. Die von der erwärmten Erdoberfläche ausgehenden Wärmestrahlen werden von den Wasserdämpfen der niedern Luftschichten absorbiert; infolge dessen erwärmen sich jene niedrigen Luftschichten, daher ist die Luft an der Oberfläche der Erde wärmer als in größerer Höhe, wo eine nur sehr geringe Absorption der Wärmestrahlen stattfindet. Die W. wird in der Höhe um so rascher abnehmen, je mehr der Ort, wo man sie mißt, isoliert steht. So würde man z. B. in einer Höhe von 400 müber dem Meeresspiegel in einem Luftballon eine niedrigere Temperatur beobachten als auf einer Hochebene, welche unter sonst gleichen klimatischen Verhältnissen in derselben Höhe über dem Meeresspiegel läge. Diese Abnahme der Temperatur mit der Erhebung erklärt, daß selbst unter dem Aquator auf hohen Gebirgen eine Region angetroffen wird, in welcher der Schnee das ganze Jahr hindurch nicht schmilzt. Man bezeichnet die Höhe, in welcher diese Region beginnt, mit dem Namen der Schneegrenze oder Schneelinie. Wenn die Oberfläche unserer Erde überall leichartig wäre, so würde die an einem Orte statt-Ire mittlere Jahreswärme nur von der geogr. reite desselben abhängen; durch die ungleiche Verteilung des Wassers und des festen Landes, durch die Erhebung des letztern, durch die Richtung der herrschenden Winde u. s. w. wird aber diese Regelmäßigkeit vielfach gestört werden. Die sog. Isothermen (s. d.), welche Orte von gleicher mittler ahreswärme miteinander verbinden, weichen dar stark von den Parallelkreisen (Breitenkreisen) ab. Der erwärmende Einfluß der Sonne auf den festen Erdboden erstreckt sich nur bis zu einer geringen Tiefe. Tägliche Schwankungen in der Temperatur hören schon in 1—2 m Tiefe auf, und selbst im Laufe eines Jahres sind in einer Tiefe von ungefähr 25—30 m keine Anderungen mehr wahrzunehmen. Dringt man tiefer in die Erde ein, so steigt die Temperatur (. Erdwärme) um so mehr, je tiefer man kommt. Im Durchschnitt steigt dieselbe für etwas über 30 m, um welche man tiefer Los um 1• C. Man würde also schon in einer iefe von wenigen Meilen eine Temperatur finden, die selbst den Granit zu schmelzen vermöchte. Auf die Oberfläche der Erde hat die innere W. derselben keinen Einfluß mehr. Auch die innere Erdwärme erklärt Helmholtz durch die Verdichtung der ursprünglich aus kosmischer Nebelmasse geballten Erde.