Менделеев Д.И. Рассуждение о соединении спирта с водой, СПб.:1865

В начало   Другие форматы   <<<     Страница 42   >>>

  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42 43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120 

— 42 —

поратуре, что должно приписать неточности таблиц для расширения воды: потому что, по всех известных случаях, с увеличением температуры коэффициент расширения увеличивается, а не уменьшается.

Первое определение величины \г( производилось обыкновенно тотчас после вышеописанного определения величины V и по способу вполне с ним сходному. Прибор после взвешивания, которым кончается определение V, помещался в большой сосуд с водой, долго стоявшею прп комнатной температуре. Я старался лучше иметь ванну более теплую, чем окружающий воздух, чем более холодную; потому что более теплая вода сжимается при взвешивании, отчего из прибора не так легко происходит выделение водяных паров и потеря от этой причины уменьшается. Прибор должно погружать в ванну так, чтобы и большая часть трубочек находилась в воде, но чтобы мениск можно было видеть поверх края сосуда; оттого сосуд должен быть до краев наполнен водой. Чтобы по возможности предохранить ванну от потери и поглощения теплоты, я окутывал ванну шерстяной материей. В ванну помещался чувствительный термометр, разумеется слащенный с нормальным, как и термометр прибора. Когда оба термометра показывали почти одну температуру, тогда из под пробки вынимался излишек воды, а также часть воды из трубочки; шарик, находящийся над трубочкой, высушивался внутри бумогой, пробка запиралась и тогда начиналось настоящее определение. Волосок трубы устанавливался на нижнюю точку мениска, чтобы заметить, изменяется ли температура прибора плп остается постоянной. Если температура ванны только на доли градуса отличается от температуры окружающого воздуха и если температура этого последняго не подвергается быстрым переменам, то легко иметь большую ванну, ней вменяющую своей температуры даже на 2/,00 градуса втечении часа, или полу-торых, если только ванна окружена худым проводником и наблюдатель находится от нея вдали. Приближение (без прикосновения) наблюдателя при моей металлической ванне,—вмещающей около ИО литров воды,—изменяет втечении ИО минут температуру ея, по крайней мере, па 0,08°; при стеклянной ванне, вмещающей около 5 литров, даже окруженной шерстяной материей, втечении минут десяти происходит изменение даже большее 0,1°; а потому для более точных наблюдений необходимо удаление наблюдателя и увеличение объема ванны, назначаемой для обыкновенных температур. Когда положение мениска в трубочке установится, то есть втечении минут двух или трех мениск заметно не передвигается, тогда необходимо, прежде чем начать отчитывание, паблюогп температуру ванны и температуру прибора по термометрам и только тогда начать отчитывание, когда обе эти температуры различаются не более как на две или три сотых градуса. Иногда кажущееся постоянство в мениске происходит оттого, что переход теплоты изменяется; например, если первоначально прибор нагревался от ванны (температура ванны была выше температуры прибора), а потом от понижения температуры ванны,и тогда, когда оно начинает распространяться на прибор, настает в нем кажущееся постоянство температуры. Тогда разные слои жидкости в приборе имеют разную температуру и точных определений при этом производить нельзя, а потому об постоянстве температуры жидкостей должно судить но постоянству трех признаков: стояния мениска, по термометру прибора и но термометру ванны. Достигнуть совершенной одинаковости показаний обоих термометров невозможно, потому что окончательное уравнение температуры происходит чрезвычайно медленно и ожидая его должно продлить опыт, что сопряжено со случайностями, тем более, что температура самой ванны не вполне постоянна. Чтобы соединить практическое удобство с точностию, я поступал следующим образом. При погружении прибора в ванну всегда наблюдалось, чтобы температура прибора была немногим ниже температуры вап -ны, и отчитывание производилось тогда, когда мениск становился постоянным и когда показание термометра прибора было ниже показания термометра в ванне. Мениск становится постоянным уже тогда, когда различие температур не превышает 0,04. Прп таком различии, передача тепла чрезвычайно медленна, так что втеченип минуты (а это время достаточно для отчитывала) не происходит перемены уровия даже для безводного спирта, имеющого большой коэффициент расширения, а тем более для воды.

Отчитывание состоит в определении: 1) расстояния нижней части мениска от верхней черты, выраженного в делениях трубочки; 2) высоты мениска, выраженной в тех же долях, и 3) в отчпты-

— 43 —

кании термометра при приборе. Показания термометра ванны хотя п записывались, но не служили для определения; они необходимы только для суждения о постоянстве температуры.

Очевидно, что

где означепия те же, что и в Формуле XVII и где (1 означает удельный вес воды при исправленной температуре наблюдения. Истинный вес воды, заключающейся в приборе, Р, определялся по Формуле XVIII, только ѵ определялось, конечно, по выражению

где сГ есть удельный вес воды прп температуре взвешивания, а (1 при температуре наблюдения.

Для определения V, при температуре около 30°, употреблялись те же самые приемы, как и для обыкновенных температур, только ванна бралась еще большая и, вследствие еще меньших шансов на постоянство ванны, допускалось различие в показаниях термометров равное 0,1°; но при этом конечно наблюдалось, чтобы мениск был постоянен. Этот момент настает довольно скоро после погружения в ванну и его не должно пропустить, потому что иначе температура ванны будет ниже температуры прибора и тогда уже нельзя иметь данных, параллельных с теми, которые получаются при обыкновенной температуре. Если случайно момент постоянства мениска при низшей температуре прибора будет пропущен, то прибор должно вынуть, дать ему чуть охладиться и потом снова погрузить в ванну.

Чтобы показать, до чего достигают различия в определениях объемов, производимых таким образом, привожу результаты шести определений, сделанных над прибором В. В 1859 году для этого прибора было определено:

В 1863 году, когда с прибором В получались для безводного спирта данные не вполне согласные с другими, и когда я полагал, что это происходит от какой-лпбо неточности в определении величины а, этого прибора, были сделаны два новых определения:

А потому значение а, получается в пределах точности тоже что,и по первым четырем определениям. Среднее = 0,000 5 29.

Самые большия различия в определении а, получились для прибора Р, имеющого объем при 0° = 28,5128, а пмеино от 0,000653 до а = 0,000713. Принято среднее из 4-х определений а = 0,000668. Здесь произошли столь большия разности от того, что трубочки были широки, деления на ишхь длинны и приходилось отчитывать на двух трубочках; следовательно, ошибка в объеме в два раза более чем при отчитывали на одной трубке.

Неточности в определении величины а, оказывают свое влияние для температур между 0° и обыкновенной температурой и для температур выше обыкновенной. Для 0° и для обыкновенной температуры они ничтожны, потому что удельный вес при 0° можно отнести к воде при 0°, а потом перевести к воде при 4°, зная удельный вес воды при 0°; тоже относится и к обыкновенной температуре; а как определения веса воды, помещающейся в приборе, именно и производилось при 0е и при обыкновенной температуре, то деля вес вещества помещавшогося в сосуде, па вес воды в нем помещающейся прп том же 1°, мы бы получили точный удельный вес тела прп 1°, отнесенный к воде при 1°, а умно-

Измепенис объема на каждый 1° Ц.от О до 15°; а = 0,000541

15 до 30° 530

» » » О до 20° 536

» » » 20 до 30 ^ 527.

530

536

527.

изменение объема на 1° Ц. от О до 15° а = 0,000533

15 до 20° а = 0;000509.



Hosted by uCoz