Wärmewirtschaft in Haushalt und Handwerk 9783486753578, 9783486753561

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Wärmewirtschaft in Haushalt und Handwerk

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WARMEWIRTSCHAFT IN HAUSHALT UND HANDWERK VON

DIPLOM-INGENIEUR

KARL POLACZEK

MÜNCHEN UND BERLIN 1936 DRUCK UND VERLAG VON R. OLDENBOURG

Wärmewirtschaft in Haushalt und Handwerk. Durch den Friedensvertrag ist unsere jährliche Kohlenförderung von 491 Mill. t auf 90 Mill. t vermindert worden, so daß die Wärmeausnützung nicht mehr dem Belieben des einzelnen überlassen werden darf. Wer Brennstoffe vergeudet, sündigt am Volksvermögen. Die Brennstoffe bilden die Grundlage für das Wirtschaftsleben im Industriestaat. Sie treiben unsere Kraftmaschinen, sie heizen unsere Wohn- und Amtsräume, sie liefern die Grundstoffe für verschiedene Industriezweige (Teerfarben, Düngmittel, Sprengstoffe), sie treiben die Verkehrsmittel (Schiffe, Lokomotiven, Kraftwagen, Flugzeuge), sie sind notwendig zur Herstellung der Baustoffe (Ziegel, Kalk, Zement), zur Metallgewinnung und Verarbeitung (Hochofen, Stahlwerk, Gießereien, Schmiede, Schweißerei), zur Herstellung von Glas, Porzellan, Papier, Leder, Gummi, Webstoffen, Zucker, Mehl, Bier usw., sie trocknen die Futtermittel, sie treiben die Eismaschinen der Kühlhallen. Ein Bergarbeiter liefert die Arbeitsmöglichkeit für 10 Industriearbeiter, da 1 / l 0 der Industriearbeiterschaft im Bergbau tätig ist. Wer hat die Zeit der Kohlennot vergessen? Wer kann sich die Folgen einer längeren Verkehrseinstellung für unser Wirtschaftsleben nicht ausmalen? Wir müssen unbedingt Wärmewirtschaft treiben. Das heißt, wir müssen bei der Gewinnung und Ausnützung der erzeugten Wärme alle Verluste zu vermeiden suchen. Vorliegendes Büchlein soll weiten Kreisen in einfacher, leicht faßlicher Weise die Grundsätze und Grundlagen der Wärmewirtschaft übermitteln. Übersicht: 1. 2. 3. 4. 5.

Grundsätzliches über Temperatur und Wärme, Meßgeräte und ihre Handhabung, Die Wärmeeigenschaften der Körper, Die Gewinnung der Wärme, Die Nutzbarmachung der Wärme.

P o l a c z e k , Grundlagen der Wärmewirtschaft.

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1. Grundsätzliches über Temperatur uitd Wirme. Im täglichen Leben wird Wärme und Temperatur meist verwechselt: »Heute hat's 20° Wärme (oder K ä l t e ) ! « »Der Ofen gibt wieder gar keine W ä r m e ! « usw. Nehmen wir einmal zum Vergleich die Wassermenge in einem Fluß. A m Pegel kann man die Wasserhöhe, aber nicht die Wassermenge ablesen. Das Thermometer zeigt uns die Wärmehöhe oder Temperatur an, jedoch nicht die Wärmemenge. Wird dem Fluß mehr Wasser zugeführt als wegläuft, so steigt der Pegelstand, im umgekehrten Fall fällt er. Ganz ähnlich zeigt das Steigendes Thermometers an, daß mehr Wärme zugeführt als entzogen wird und umgekehrt. Was ist nun die W ä r m e ? Man versteht darunter einen Zustand der Schwingungen der Moleküle von bestimmter Wellenlänge (Wärmeschwingungen, Wärmewellen). Denken wir uns einmal irgendeinen Körper, z. B. ein Stück Eisen. Dieses Eisenstück ist nun durchaus kein einheitliches Ganzes, sondern es setzt sich zusammen aus den Eiaeftmolekülen, das sind unendlich kleine, selbst unter dem Mikroskop nicht erkennbare Körperchen, von genau gleicher Beschaffenheit, deren jedes alle dem Stoff »Eisen« eigentümlichen Eigenschaften besitzt. Wir können uns die Moleküle als Kügelchen denken, die in einen alle Körper gleichmäßig durchdringenden elastischen Stoff, Licht- oder Weltäther genannt, eingebettet sind und die durch die gegenseitige Anziehungskraft zusammengehalten werden. Diese Moleküle sind in ständiger Bewegung, wodurch Ätherschwingungen von verschiedener Wellenlänge, je nach der Stärke der Bewegung entstehen, die auf unsere Sinnesorgane wirken, wie die Rundfunkwellen auf die Empfänger. Bestimmte Wellenlängen empfinden wir als »Licht« (glühende Körper), andere als »Wärme« (man halte die Hand in die Nähe des warmen Ofens). Wir bezeichnen nun die Menge der Schwingungswellen als Wärmemenge, ihre Schwingungsstärke oder die Lebhaftigkeit der Schwingungen als Wärmehöhe oder Temperatur. Die Wärmeschwingungen und somit die Wärme suchen sich auszubreiten. Nehmen wir wieder das Wasser zum Vergleich. Das Wasser, das an irgendeiner Stelle höher steht als an einer anderen, sucht von der größeren Höhe zur geringeren abzuströmen. W i r sprechen dabei von Wassergefälle und von der Gefällshöhe oder Druckhöhe des Wassers. Aus einem höher gelegenen Behälter wird das Wasser immer nach dem tiefer liegenden fließen, ohne Rücksicht darauf, in welchem Behälter ursprünglich die größere Wassermenge war. Diese Strömung zeigt sich so lange, als ein Höhenunterschied besteht, und ist desto lebhafter, je größer der Höhenunterschied ist. Ganz ähnlich beim T e m p e r a t u r g e f ä l l e . Auch die Wärme von größerer H ö h e oder höherer Temperatur wird, wenn sie die Möglichkeit eines Ausgleiches hat, nach einem Punkt von geringerer Wärmehöhe oder niedriger Temperatur

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überströmen, solange, bis die Temperaturen gleich sind. G i n K ö r p e r , d e s s e n T e m p e r a t u r h ö h e r i s t a l s die s e i n e r U m g e b u n g , w i r d s o l a n g e W ä r m e an s e i n e U m g e b u n g a b g e b e n , b i s d e r T e m p e r a t u r a u s g l e i c h e r f o l g t i s t . Es ist daher unmöglich, einen Körper oder einen Raum auf eine höhere Temperatur zu bringen, als die Temperatur der zugeführten Wärme, auch wenn man noch so viel Wärme zuführt (s. Verbrennungstemperatur).

Die Wärmeeigenschaften der Körper geben der Technik die Mittel, diesen Vorgang zu erleichtern bzw. an gewissen Stellen zu verhindern. Die richtige Wahl und Anwendung dieser Mittel ist das g a n z e G e h e i m nis d e r W ä r m e t e c h n i k .

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Meßgerät« und ihre Handhabung,

Messen heißt: V e r g l e i c h e n mit willkürlich festgelegten Vergleichseinheiten (Maßeinheiten). Zum Messen der T e m p e r a t u r dient das T h e r m o m e t e r . Die Maßeinheit bildet 1 0 (1 Grad). In Deutschland und in den meisten Ländern mit Ausnahme von England und den Vereinigten Staaten benützt man das lOOgrädige Thermometer nach Celsius. Wie groß ist nun 1 Grad Celsius ( 1 0 C) ? 1 0 C ist der hundertste Teil der Längenänderung eines Flüssigkeitsfadens der Thermometerflüssigkeit zwischen der Temperatur, bei der das Wasser gefriert (Gefrierpunkt) und der Siedetemperatur des Wassers bei 760 mm Barometerstand (Siedepunkt).