De Belgische Illustratie. Jaargang 4

Het vuur.

(Vervolg.)

Wij kunnen dus gevoegelijk zeggen dat het vuur, uit zijn aard de bijzondere toestand is van een lichaam, waarvan de moleculen of deeltjes in een zeer snelle trilling zijn. Die toestand nu veropenbaart zich op tweeërlei wijze, nl. door licht en warmte. Men zou dus ook in een meer dagelijksche taal en onafhankelijk van elk systeem, de voorgaande bepaling door de volgende kunnen vervangen: het vuur is de bijzondere toestand van een lichaam, waardoor het licht en warmte uitstraalt. Verwijlen wij nu eenige oogenblikken bij dat tweevoudig verschijnsel, altijd bij het vuur waar te nemen.

Is een lichaam in trillenden toestand en deelt het door middel van den ether zijne trillingen mede aan het zintuig van ons gevoel, dan worden wij warmte gewaar. Doch bedriegen wij ons niet: al doet zich een lichaam ook niet als warm aan ons voor, wij moeten toch aannemen dat het warmte heeft; voorzeker een bewijs van de ongenoegzaamheid onzer zintuigen, wanneer er sprake is van absolute warmte! Een zeer eenvoudige proef zal dit ten duidelijkste staven: dompelen wij eenigen tijd onze rechterhand in lauw en onze linker in bevroren water; houden wij ze daarna beiden in water van gewone temperatuur, dan zullen wij bevinden, dat, alhoewel dit water toch altijd één en denzelfden warmtegraad heeft, het nogtans ons gelijktijdig als warm en als koud voorkomt, al naarmate wij onze linker- of rechterhand raadplegen. Hieruit zien wij dat alle lichamen, op zich zelven genomen, warmte hebben; ofschoon de hoeveelheid dier warmte zeer verschillend is, alsmede dat de deeltjes der lichamen altijd in een toestand van min of meer sneller trilling verkeeren. Letten wij op het verschil van hetgeen wij, bij het aanraken der lichamen, gevoelen, dan bevinden wij dat zij ons slechts als warm voorkomen, in zooverre hunne inwendige warmte die van ons eigen lichaam overtreft. Is hunne warmte gelijk aan de onze, dan worden wij, bij hunne aanraking, noch koude noch warmte gewaar; is zij minder dan houden wij die lichamen voor koud. Zooals wij zagen, is warmte eene waarneembare eigenschap van het vuur, dat wil zeggen: elk lichaam, dat brandt, heelt eene temperatuur, hoog genoeg voor ons om zijn warmte te kunnen gevoelen, en wij kunnen dit dagelijks, in de chemische reactiën der verschillende brandstoffen, die wel is waar tot gewone, maar niet noodzakelijke oorzaak hunner verbranding, de zuurstof van den dampkring hebben.Voortdurend bewijst ons dan ook de warmte de nuttigste diensten. In de praktijk verwaarloost men wellicht te veel de zoo eenvoudige middelen om het warmtegevend vermogen onzer vuurhaarden te benuttigen. Veel warmte gaat verloren, wijl men niet indachtig is dat hare dienstige hoeveelheid in een brandend lichaam, afhankelijk is van de min of meer snelle trilling zijner moleculen, en dat bij gevolg, al wat die trilling kan sterken of verzwakken, ook het warmtegevend vermogen vermeerdert of vermindert. Die snelheid nu der moleculaire trillingen is afhankelijk van de mindere of meerdere gretigheid, waarmeê een lichaam zich met de zuurstof verbindt. De voortgebrachte warmte-hoeveelheid is dus ook afhankelijk van den aard der brandstof. Een gelijk gewicht droog hout, kool, gewoon gas, waterstofgas, elk afzonderlijk brandende, geven warmte-hoeveelheden, die zeer van elkander verschillen. De kool geeft twee- en een half-, het gewone gas vier- en de waterstof achtmaal meer warmte dan het drooge hout.

Een ander, niet min krachtigen invloed oefenen die lichamen uit, welke niet geschikt zijn om aan de reactie deel te nemen, en daarom werkelooze bestanddeelen genoemd worden. Onbrandbare of toevallig niet brandende stoffen, ter verbranding werkelooze oorzaken, welke zij ook zijn mogen, zijn zij in al te groote hoeveelheid opeengestapeld, hun rol is altijd dezelfde, en gemakkelijk na te gaan. Door hunne traagheid of werkeloosheid beletten zij de volheid der moleculaire bewegingen van die lichamen, welke daadwerkelijk tegenwoordig zijn; nemen daarenboven de warmte, welke deze ontwikkelen, in zich zelven op en stellen aldus een dubbele oorzaak van het verlies, dat een vuurhaard in zijne werking ondergaat.

Waterstof en zuurstof, in onderlinge aanraking gebracht, vereenigen zich. Geschiedt deze vereeniging onder den invloed van een of ander brandend lichaam, dan zal de snelheid der moleculaire trillingen zoodanig vermeerderen, dat de vereenigde gassen weldra een temperatuur verkrijgen, die wel is waar nog niet volkomen gemeten, maar ten minste meer dan van 5000 graden is. Voegt men er echter een werkeloos gas bij, zooals stikstof, dan zal dit, zonder iets meê te deelen, ten koste van hen beiden, zich verwarmen, en wel zoodanig dat hunne temperatuur 1500 à 1600 graden niet zal te boven gaan. Om dezelfde reden geeft ook vochtig hout, twee- of driemaal minder warmte dan droog hout; het water immers van het eerste verbruikt om tot damp over te gaan een groot gedeelte der warmte van den vuurhaard. Neemt men in aanmerking, dat het water èn de helft van het gewicht van vochtig hout uitmaakt, èn zeer veel warmte noodig heeft om te verdampen, vervolgens dat onze haarden gewoonlijk slechts het derde gedeelte van de voortgebrachte warmte uitstralen, dan zal men gemakkelijk inzien, hoe wij met zeer vochtig hout te verbranden, zelfs niet de minste warmte gewaar worden.

Het tweede kenmerk, waardoor brandende lichamen zich onderscheiden, is het licht, en juist dit is het, wat meer nog dan de warmte onze aandacht op den eigenaardigen toestand dier lichamen gaande maakt. Het licht is uit zijn aard niet van de warmte onderscheiden. Beiden zijn ether-trillingen, welke, uit een brandend lichaam ontstaan, in snelheid verschillen. De snelsten brengen licht, en een aandoening op onze oogen voort; de minder snelle, warmte en een aandoening op ons gevoel; zoodat bij het vuur, tusschen licht en warmte, dezelfde verhouding bestaat, als bij het geluid, tusschen een hoogen en lagen toon.

Om eenig denkbeeld te geven van de onbegrijpelijke snelheid, waarmede moleculen en ether, door een lichaam, dat licht en warmte uitstraalt, in beweging geraken, kunnen de volgende opgaven dienstig zijn.

Uit de minst betwistbare beginselen dezer theorie volgt, dat het gemiddeld aantal trillingen 700 millioen in een duizendste seconde bedraagt; voor de heetste lichamen klimt het in dezelfde tijdruimte, tot ongeveer een billioen. Dit licht, zooals wij zagen, met de warmte uit één en dezelfde oorzaak ontstaan, doet zich, al naar de drievoudige soort van lichamen, die op 500 à 600 graden gehouden het altijd uitstralen, ook op drieërlei wijze aan onze oogen voor. Is namelijk het lichtend voorwerp blijvend, zij het dan vast of vloeibaar, dan zal ook het licht blijvend zijn, en er heeft een gloeiing plaats, wier intensiteit overeenstemt met de mindere of meerdere temperatuurs-verhooging. Bij 600⁰ is die gloeiing rood, bij 1000⁰ wit, bij 1500⁰ schitterend wit; platina tot 2000⁰ verhit vloeit, en heeft dan een violetkleurige gloeiing.

Is het lichtend voorwerp gasvormig, en bij gevolg uit zijn aard in beweging, dan is ook het licht in beweging, en wij zien een vlam, welke dus niets anders is dan: een gloeiende gasstroom, door de verbinding harer bestanddeelen voortdurend op genoegzaam hooge temperatuur gehouden. Immers vermindert men de temperatuur eener vlam, door er koud gas of metaalgas in te brengen, welke, met de vlam in aanraking, op hetzelfde oogenblik een gedeelte harer warmte tot zich nemen, dan zien wij ook de vlam zelve ophouden; integendeel zal elk gas, - hetzij uit zich zelf, hetzij door de nabijheid van een gloeiend lichaam, genoegzaam verwarmd, - een vlam worden. Hierin vindt men ook de verklaring voor het verschijnsel der lichtkringen om elk lichaam, dat op een genoegzaam hooge temperatuur wordt gehouden. Men verlieze echter niet uit het oog dat zuivere gassen, tot welke temperatuur ook gebracht, wegens de weinige brandbare stof, welke zij bevatten, altijd slechts een zeer gering lichtgevend vermogen hebben.

Het licht doet zich eindelijk aan ons voor op een derde wijze, welke de beide vorigen met hunne voordeelen in zich vereenigt. Dit is nl. dan het geval, wanneer het lichtgevend voorwerp is samengesteld uit een vluchtig en een blijvend lichaam. Het vluchtige of gasvormige tot de vereischte temperatuur gebracht, is de vlam, het blijvende lichaam stellen die duizenden fijne deeltjes van vaste lichamen voor die in de vlam aanwezig, en tot hare temperatuur gebracht, haar lichtgevend vermogen aanmerkelijk vermeerderen. Dit alles zien wij verwezenlijkt in het kaars-, lampen gaslicht. De vaste kooldeeltjes in het inwendige der vlam, steeds van 1000 graden warmte, komen tot de witte gloeihitte, en verbinden zich daarna in de buitenste, meer heete randen der vlam, met de zuurstof der lucht.

Wil men dus op kunstmatige wijze aan een zeer heete vlam, welke b.v. ontstaat uit verbinding van zuur- en waterstof, buitengewoon lichtend vermogen geven, zoo brenge men in dezen, uit zich zelf zwak gloeienden gasstroom, een of ander vast lichaam, waarvan de moleculen, op eens tot de hoogste gloeiing gebracht, een licht uitstralen, dat met het electrisch, en bijna met het zonlicht kan vergeleken worden.

(Slot volgt.)