From Rudolf Clausius   9. Juni 59

Zürich 9. Juni 59

Lieber Tyndall,

Ich beeile mich Ihren freundlichen Brief zu beantworten, und die gewünschte Sendung beizufügen.

Von Hern Mousson schicke ich Ihnen den Aufsatz über die Gletscherfrage und einen anderen in Pogg. Ann. erschienenen Aufsatz, zugleich mit freundlichen grüssen von Mousson.

Der Aufsatz von Rendu ist in den Memoiren der Savozischen Academie gedruckt. Das einzige Exemplar in Zürich von dem ioch erfahren konnte, gehört Prof. Escher von der Linth. Da dieser gegenwärtig verreist ist, so hat Mousson den Band ohne sein Wissen aus seinem Zimmer genommen, so dass ich ihn Ihnen ebenfalls schicken kann. Abr ich möchte Sie bitten, ihn später, wenn Sie ihn nicht mehr gebrauchen, zurückzuschicken.

Was die Frage betrifft, ob sich die Kälte der höheren Luftschichten aus der Thatsache erklären lasse, dass die verdünte atm. Luft eine viel grössere specifische Wärme habe als die dichtere, so glaube ich dass die Erkläurng in dieser Form, in welcher sie sich allerdings in vielen Lehrbüchern befinet, unzulässig ist. Die frühere Annahme, dass die specifische Wärme der Luft von der Dichtigkeit abhänge, ist nicht richtig. Ich habe schon in meinem ersten Aufsatze über die mech. Wärmetheorie nachgewiesen dass die specifische Wärme der permanenten Gase sehr wahrscheinlich von der Dichtigkeit unabhängig sei, und dieses ist durch die späteren Versuche von Regnault vollständige bestätigt. Jene Ansicht über die specif. Wärme war aus der Thatsache entstanden, dass die Luft sich bei der Ausdehnung abkühlte aber diese Abkühlung erklärt sich nach der mechanischen Wärmeth. aus der bei der Ausdehnung durch Überwindung des Druckes gethanen Arbeit.

Wenn man nun aber die Frage in der Form stellt, ob die Kälte der oberen Luftschichten sich aus der Thatsache erklären lässt, dass die Luft sich bei der Ausdehnung abkühlt, so glaube ich, dass diese Thatsache, wenn vielleicht auch nicht die einzige, so doch eine der Ursachen jener Kälte ist. Da es nämlich in der Atmosphäre vielfach vorkommt, dass untere Luftmassen aufwärts und obere Luftmassen abwärts strömen, und jedesmal im ersteren Falle Ausdehnung und daher Abkühlung, im letzteren Falle Verdichtung und daher Erwärmung stattfindet, so scheint mir dadurch eine Temperaturdifferenz zwischen den unteren und oberen Regionen nothwendig bedingt zu sein.

Ihre Versuche über die strahlende Wärme haben mich und auch Mousson, ausserordentlich interessirt, und ich habe darin wieder Gelegenheit gehabt, Ihre Geschicklichkeit und Ihren Scharfsinn in der Ausführung und Anordnung der Experimente zu bewundern, wodurch Sie eine Feinheit der Messung erreicht haben, die man von vorn herein für unmöglich gehalten haben würde. Ich bin sehr gespannt darauf die näheren Details dieser Untersuchungen zu erfahren, sowie auch auf Ihre Abhandlung über die Gletscher, welche ich schon lange erwartet habe. Wie ich aus den „Proceedings“ sehe, haben Sie schon Mittehilungen über Ihre neueren Gletscher-Untersuchungen an die Royal Society gemacht, und hoffentlich werden dieselben bald gedruckt werden.

Mit freundlichen Grüssen, | Ihr | Clausius

Zurich, 9. June 59

Dear Tyndall,

I am hurrying to reply to your friendly letter¹ and to enclose the mailings you requested.²

I am sending you the paper on the glacier question from Mr. Mousson³ and another one that was published in Pogg. Ann.,⁴ with kind regards from Mousson.

The paper from Rendu⁵ is in the Memoirs of the Savoyen Academy. The only copy that I could find in Zurich belongs to Prof. Escher von der Linth. Since he is currently out of town, Mousson took the volume out of his room without his knowledge, so that I could send it on to you. But I would ask you to please send it back later, when you no longer need it.

In regard to the question whether the cold of higher layers of the atmosphere can be explained from the fact that the rarified atmospheric air has a much greater specific heat than the more condensed, I think that the explanation in the form in which it is found in many textbooks, is inadmissible. The earlier assumption, that the specific heat of the air is dependent upon its density, is incorrect. Already in my first paper on the Mechanical Theory of Heat⁶ I proved that the specific heat of the permanent gases very likely is independent of density, and this was fully confirmed by the later experiments of Regnault. That view of the specif[ic] heat came from the fact that air expands when it cools, but this cooling can be explained according to the mechanical th[eory] of heat from the work performed during expansion by overcoming the pressure.

When one formulates the question this way, whether the cold of the upper layers of the air can be explained from the fact that the air cools during expansion, I think that this fact, while probably not the only one, would clearly be one of the causes of the cold. Since namely it often happens in the atmosphere that lower air masses flow upward and upper air masses downward, and every time in the first case expansion and thus cooling, in the latter case condensation and thus warming take place, it seems to me that in this way a temperature difference between the lower and upper regions would be conditioned out of necessity.

Mousson and I found your experiments on radiant heat⁷ to be extremely interesting, and I once again had the opportunity to marvel at your dexterity and your insightfulness in conducting and arranging experiments, through which you have achieved a delicacy of measurement that one would have considered beforehand to have been impossible. I am very much looking forward to hearing more details of these experiments, as well as to your paper on glaciers, which I have been expecting for some time. As I see in the “Proceedings”, you have already communicated your recent glacier studies to the Royal Society,⁸ and hopefully they will soon be published.

With kind regards, | Your | Clausius

RI MS JT/1/TYP/7/2234–5

LT Typescript Only