Jedlik Ányos

Jedlik Ányos a negyvenes évek első harmadában egy nagy terjedelmű természettant készült írni az Egyetem hallgatóinak. A műnek első része: “Természettan elemei. Első könyv. A Súlyos Testek Természettana" jelent meg nyomtatásban 1850-ben. Az 1847. és 1851. között készített “Hőtan" 1990-ben került kiadásra Liszi János gondozásában. A magyar tudományos nyelv kialakulásának egy fontos láncszemét és a főtételek explicit kimondása előtti állapot hőtani ismereteinek összefoglalását ismerhetjük meg a 66 oldalas könyvben. A mű Jedlik pedagógusi vénáját mutatja. A hőtant kísérleti fizikaként tárgyalta, ezt tükrözi a kísérleti eszközök nagy száma.

Régiebb természetvizsgálók a meleget egy igen finom, sulytalan, vagy legalább észrevehetetlen sulyu folyó anyagnak tartották, melly minden egyéb anyagokon keresztül hat. A' természettan jelen állapotában azonban a meleg anyagok köze nem soroltatik, hanem az egész világon elterjedett lebegény (aether) valamivel nagyobb hullámu rezgésének állítatik, mint a' minő a' világosság származására szükséges.

Midőn valamelly test hévmérséke a' körül álló testek hévmérsékénél magosabb, abbol a melegnek minden iránybani elterjedését onnét vehetni észre, hogy emezeknek hévmérséke növekszik. Ezen melegterjedés kétféleképpen szokott megtörténni t.i. sugárzás, vagy vezetés által.

Minden meleg testből, a meleg mindenféle sugárok gyanánt őmlik. Erről könnyü meg győződni, ha egy melegített vas golyó közelébe hévmutatót helyzünk, és ennek gömbjét a meleg golyóra nézve égy közbesitett körény alaku¹ fémlemezkével befödjük. Míg ezen lemezke a hévmérő gömbje előtt áll, az addig a' semmí hévmérséki növekedést nem mutat, mi azonnal megtörténik ha a lamez onnét elmozdíttatik. Az egyennemü közegbe kiömlő meleg tehat egyenes vonalakban halad, és pedig mindenfelé; mert egy az eredvény bár melly oldalra, alul vagy felül helyeztessék ís a hévmutató. Ennél fogva az e képen terjedő meleg sugárzó melegnek mondatik.

A sugárzó meleg haladási sebességét megmérni eddig nem valának képesek a természetvizsgalók, de azon nagy hasonlatosságnál fogva melly a meleg és világosság között létezik alaposan gyanítják, míként a' meleg sugárainak sebessége vagy egyenlő a' világosság sebességéhez, vagy attol nem sokkal különbözik. Wrede szerint meleg sugárok sebessége ugy víszonylik a vílágosságéhoz mint 4:5.

Minthogy a meleg sugárak egyenes irányban őmlenek, szükségkép következik, míként erősségűknek a` megfutott tér négyzetének arányában fogynía kell; mert azon bebízonyítás, mellyet a nehézségi erő különböző távokrai hatásárol, vagy a' hangnak terjedése kőzbeni gyengüléseről már előadtunk, ezen esetre is teljesen alkalmazható.

A sugárzó meleg mennyisége, melly a' meleg testből bizonyos idő alatt kiőmlik több körülményektől függ. Tapasztalás szerint annál több meleg sugárzik ki a testből

a) minél nagyobb annak a hévmérséke b) minél nagyobb a sugárzó test felülete. c) Minél göcsörtösebb ezen felület. d) Végre a sugárzó meleg mennyisége függ még a meleg test anyagának minemüségétől² és szinétől is. A két első pont igazsága őnként világos, a két utóbbié következő kísérlettel bizonyítható. Vétessék egy köbalaku³ fémlemezből készült edény mellynek egyik oldala legyen lehetőleg sima, másik á maga közönséges állapotában, harmadik össze vissza karczolva, negyedik pedig gyertya láng füstjével⁴ bevonva. Ha ezen edény mindegyik oldalának ellenében egy egy hévmutó állítatik, és magába az edénybe meleg víz töltetik, nem sokára látni való lesz, hogy a' füst korommal födött felület előtt létező hévmutató legmagosabb, a karczolt fém felület előtt alantabb, a közönséges állapotban hagyott oldal előtt még alantabb, a simitott oldal előtt pedig legalacsonyabb hévmerseket mutatand.

Jegyzék. A mondottak nyomán magyarázzuk a) Hogy a szobákat fűtő kemenczék annál könnyebben kiömlesztik melegüket, minél bádgyattabb⁵ felületüek. Ellenben meleg vizet, gőzt vagy levegőt vezető csők annál inkább megovják azokat a meghűtéstől, minél simábbak és fényesebbek. b) Hogy szabad ég alá kitett göcsörtös felületü fémdarab hamarabb megharmatosodik, mint ugyan akkora de tükörsimaságu fém. d) Tiszta csillagos éjszakán széll nem létekor a föld szine több foknyival hidegebb a fölötte létező közegnél;⁶ mert ez a földnél kisebb sugárzási tehetséggel bír; s ezen alapul a harmat és a dér származása. e) Forro földövön lakó emberek szine barna v. fekete, a hideg öv alatti állatok szőre pedig többnyire fehér; t.i. azért hogy amazok a testükben fejlődő meleget annál könnyebben kisugározhassák, emezek pedig jobban megtarthassák. Ezen oknál fogva jő az állat izzadásba ha keleténel jobban felhevül, mert a víz minden sima felülete mellett akkora sugárzó tehetséggel bír, mekkorával a korom. A víznek e tulajdonságánál fogva Bengaliaban 5 °R⁷ hévmérsék alatt is megfagyasztják a vizet.

Ha a meleg testből kiömlő sugarak másnemű közegbe ütköznek, ettől részént visszahajtatnak,⁸ részínt átbocsáttatnak, részént elnyeletnek. A visszahajtott, és átbocsájtott sugarak bizonyos körülményekben még azon módosításnak is vannak alája vetve, melly sugár sarkításnak (polarizatio) mondatik.

Azon sugárzó meleg mennyiség, melly az új közeg felületétől az előbbibe visszahajtatik függ leginkább az uj közeg anyagának minéműségétől. A fémek minden egyébb testek között legnagyobb visszahajtási tehetséggel bírnak, főkép, ha felületük simitás közbeni nyomás által keményebbé tétetik; valamint ezt Melloni tapasztalatai bizonyitják. A visszahajtott sugaraknak visszaverődési szöglete⁹ egyenlő a beesési szöglethez. Ezt a következő kísérletből következtethetni.

Két, fémlemezből készült, és legalább is másféllábnyi¹⁰ átmérőjű homorú tükrőt egymás ellenébe 3 vagy 4 ölnyi távolságra akkép helyeztetvén, hogy tengelyeik össze essenek, tétessék az egyiknek gyupontjába¹¹ tapló, vagy gyujtó fácskával ellátott gyertya, a másik tükör gyupontjánal létező huzal kosarkába pedig rakassék elegendő izzó szén. Mihelyt ez a' czélszerűen használt fujtató segitségével eleven izzásba hozatik, a tapló vagy gyertya azonnal meg gyul, mí csak az előre bocsájtott állítmány igazsága mellett lehetséges. Ha a meleg sugarokat visszaverő uj közeg felülete szabálytalan görbületű és göcsörtös, a fellebb kimondott törvényt mínden egyes sugar követi, de mivel a göcsörtes 's egyenetlen felületnek csak nem mínden pontjaíban más a beesési szöglet, következik, hogy a visszaverődött sugaraknak mínden irányban kell visszaverődniök. Az illy módon visszahajtott sugarak szétszort (dispersio) sugaraknak mondatnak.

Jegyzék. A meleg sugarak visszaverődéséből érthetní, hogy több körülmények egyenlősége mellett a' borult ejszakak soha sem olly hidegek, mint midőn a csillagokat tisztán láthatni; továbbá hogy felhős éjszakákon vagy igen kevés vagy semmi harmat nem származik; végre hogy tavaszi időben, midőn még a dértől tartani lehet, annak képződését a szöllők és kertek felett gerjesztett vékony füst fatyoll által is sikeresen gátolhatni.

A testeken átbocsájtott meleg sugarak mennyisége szintén csak azoknak az anyagi mineműségétől feltételeztetik. Minél egyenlékenyebb valamelly test részecskéinek halmazi szövege¹² vagy szerkézete, minél parányiabbak a részecskék közti likacsok, a test annal nagyobb átbocsájtási tehetséggel bír. Ennek okáért nagyobbrészént ugyan azon testek, mellyek a világosságot átbocsájtják a' meleg sugarak átmenetelét sem gátolják. Vannak azonban néhányan, mellyel ámbár átlátszók, a meleg sugarakat magukon át nem bocsájtják és megfordítva; például (:ezen példa fordíttassék meg:) feketeűveg, fekete csillám, obsidian nevü kő a világossagra nézve homályos testek, a meleg sugarakra nézve pedig átmelegítők¹³ (diatherma).

Timsó és víz átlátszó testek, de nem átmelegítők (atherma). A legátmelegítőbb testek a közlég, konyhasó tiszta jegőczi¹⁴ állapotában, és a szénkéneg nevű folyadék. Ellenben a tímsó és víz a meleg sugarak áthatásat nagyobb részént gátolja. Egy rezéleggel¹⁵ festett s' vízzel töltött edény a hévsugarak által menetelének csaknem teljesen ellenszegül. Ugyan azon hőforrásbol kiömlő, de különböző hévmérsékü sugarak, vagy különböző hévforrásokbol egyenlő hévmérsékü sugarak nem egyenlő mennyiségben bocsájtatnak által. Miből Melloni után azt vagyunk kénytelenek következtetni, hogy a hévsugarak közt szinte azon szinezeti különbség (Thermochromismus) uralkodik, melly a' világ sugarakban észrevehető. Valamelly átmelegítő testen keresztül menő hévsugarak épen azon törvények szerint szokták irányukat változtatni, az az megtőrést szenvedni, mellyeket a világsugarakroli targyalásunkban hozandunk elő. Ennél fogva konyhasó átlátszó jegőczéből készített lencsével a láthatlan melegsugarak épen úgy, mint a világ sugarak gyujtó lencsével öszpontosíthatók. Mind ezekről bővebben értesülhetsz Poggendorf folyoiratának 38, 39 és 54. köteteiből.

I Jegyzék: A hévsugaraknak imént felhozott tulajdonságait Melloni az általa feltalált hévvillámos¹⁶ oszlop segítségével puhatolta ki, mellynek hasznalási és alkalmazási módjába mielőtt a hévvillanyosság targyaltatnék, e helyen nem bocsájtkozhatunk.

II Jegyzék. A mondottak szerint következő tünemények értelmezhetők. a) Nagyobb égesek alkalmával a távolabbra eső tárgyak is meggyuladhatnak a nélkül, hogy á tűzzel közvetlen erintkezésbe jöjjenek. b) Egyennagyságú, de különböző anyagú edényekbe töltött meleg folyadék egy idő alatt nem egyenlően hűl meg. c) Szobában ülő embernek ablak felé fordított oldala érezhetőleg meghűl a léghuzam teljes nem létekor is. d) Ha egy közönséges üvegtáblának fele onlemezzel beborítatik, azutan mind a beborított, mind a meztelenül hagyott részre viaszdarabkák tétetvén, a tábla ízzó szén fölött tartatik, a tábla meztelen részen létező viasz darabkák jóval is hamarabb olvadnak fel.

A különnemü közegre eső melegnek elnyelt mennyisége ugyan azon körülményektől függ, mellyek valamelly hőforrásbol kisugarzott meleg mennyiségét eszközlik. Ellenben a visszahajtott hévsugarak mennyisége az elnyeltekével megfordított viszonyban áll. Ugyan is ha egyenlő nagyságú fém edényekben létező víz egyenlő hévmérsékbe tétetik, például fűtött szobába, azon edényben mellynek felülete füstkormos csaknem 10-szer hamarabb bizonyos fokig meg fog melegedni, mint másikban, mellynek külseje tükör simává csiszolt. Ennélfogva a hévmutatónak sugárzó meleg eránti érzékenysége igen öregbíthető,¹⁷ ha gömbje gyetya lángon bekormoztatik. - A hévsugarak elnyelése közvetlen a test felületét kepző rétegben történik, honnét az el nyelt meleg a többi rétegekkel is közöltetik; az ékep felhevített test a nert meleget felűletén ismét mindenfelé kisugározza. A meleget elnyelő testek tehát ugy tekinthetők, mint a sugárzási mozgás felfögói. Ha a testeknek elnyelő tehetségük hiányoznék, nem volnánk képesek azokat kényünk szerint megmelegíteni; mert a beléjük ütköző hévsugarakat reszint vissza hajtanák, részént magukon keresztül bocsájtanák.

I Jegyzék A testek elnyelő tehetségére figyelmezvén megertjük a természetnek azon czélszerű gazdálkodásat, melly szerint a növény leveleknek alsó lapját göcsörtössé alkotta; t.i. hogy ez által a földből kisugárzó meleg felfogására annál alkalmasbak legyenek, felső lapja pedig fényes, miként az elnyelt meleget annál inkább megtarthassák.

- Innét értjük azt is, hogy a' kormos fazékokban hamarabb fel forr a víz mint az ujakban.

II Jegyzék. A hévsugarak sarkításarol¹⁸ elég légyen említeni, hogy az ugyan azon törvényeket követ a vilagsugarak sarkításával, miről annak a helyén szolandunk.

Minthogy minden test bár melly hévmérsékben is magábol meleget sugárzik, látni való, hogy az egymás közelében letező és különböző hévmérsékű testek egymást sugarozzák; ez alatt a melegebb testek kevesebb hévsugarakat kapván, mint a kevésbé melegek, azok meghűlnek, emezek pedig megmelegülnek, míg végre mind egyikben egyenlő hévmérsék elő nem áll. Ezen hévmérséki egyenlőség meleg egyensulyának neveztetik, melly nem azon értelemben veendő, mintha abban a' testek melegének sugárzása megszűnnék, hanem csak akkép, hogy a kőzösülésben létező testeknek mindegyike ugyan annyi meleget sugároz ki, a' mennyit a' többiektől kisugárzott melegből elnyel; s' ennek okáért az illy módon elő állott hévmerseki egyenlőség határozattamban¹⁹ mozgó egyensulynak mondatik.

Jegyzék. A meleg mozgó egyensulyábol több tüneményeket magyarázhatunk. a) Olly szobában, mellyben a hévmérsék egyenlő bar hová helyeztessék, vagy bár melly targygyal érintkezzék a' hévmutató, mindég egyenlő hévmérseket mutat; mert minden irányban ugyanannyi meleget sugároz ki, a' mennyit a' körülötte levő tárgyaktol kap. Akkor sem változik hévmérséke, midőn a' többi tárgyaktol valamelly melegellenző testel, példaul fémlemezzel elválasztatik; mert ekkor a közelebb eső ellenzőből veend annyi hevsugarat, a mennyit előbb a tavolabbaktol kapott. b) A hevmutató higanya fölebb nem emelkedik, ha egyenlő mérsékű szobába a homorú tükör gyupontjába tetetik; mert a tükörtől hajtott sugarak épen ugy esnek a hévmutatóra, mintha azok a tükör által elfödött szoba részből ömlöttek volna ki. Ellenben ha a homoru tükör a tiszta ég felé fordítatik már akkor a hévmutató lejebb száll; mivel a szabad ég a hévmutatóbol kisugárzó meleget nem pótolhatja. c) Ha két szemközt álló homorú tükör egyikének gyupontjába jeget, másikéba füst kormos hévmerőt teszünk a hévmutató azonnal leszállani fog; mert ugyan azon idő alatt a jég kevesebb sugarakat bocsájt a' hévmutatóra, mint a mellyek a hévmutatobol kiömlenek. d) Meleg nyári napokban szabad téren kisebb a hőség, mint a város utzáin.

______________________