— 58 —
Оканчивая описание нормального термометра, укажу ту постепенность, которой следовала у него перемена в 0°.
|
16 сентября |
1859 года |
положение 0° было при 0,080; полож. 100° при |
100,103 | |||
|
— |
октября |
— |
» |
» |
0,095 |
— |
|
15 |
Февраля |
1860 |
п |
» |
0,200 |
— |
|
26 |
апреля |
— |
» |
» |
0,335 |
— |
|
4 |
января |
1861 |
)) |
» |
0,505 » |
100,110 |
|
5 |
марта |
1863 |
» |
а |
0,500 |
— |
|
4 |
мая |
— |
)) |
» |
0,500 |
— |
|
4 |
июля |
— |
» |
» |
0,500 |
— |
|
17 |
апреля |
1864 |
5) |
» |
0,500 |
— |
Некоторые из промежуточных определений (незаппсанные особо), которые я в свое время сличал с предшествующими, показывают, что постепенность эта вполне сохранялась. Ныне все остается0°;500.
Термометры, которые употреблялись в моей работе, сличались с нормальным в ваннах разных температур, с соблюдением того условия, чтобы шарики сличаемых термометров, стояли рядом, чтобы температура ванны была возможно долго постоянна и чтобы перемена температуры, не была более 0°,05 Ц. Сличения производились при наибольших и наменыинх показаниях термометров. Сличение термометров, при приборах для удельного веса, представляло мне долго большия трудности, потому что требовало ванн очень долго удерживающих постоянную температуру, чтобы температура жидкости в сосуде сделалась одинаковой с температурой ванны. Но впоследствии нашлось средство скоро достигать точного результата. Пустой сосуд, с открытыми пробками и с каучуковой трубкой надетой на одно из горлышек, помещался в ванну, пока не принимал приближенно ея температуру, тогда свободное горло опускалось в жидкость ванны, а из каучуковой трубки высасывался воздух, чрез что жидкость ванны вливалась внутрь прибора. Тогда прибор укреплялся и тотчас же наблюдалась температура его термометра.
Таким образом с помощию постоянных величин и наблюдений над переменными величинами, определялся каждый из приводимых далее удельных весов. Чтобы сделать обзор всех приемов, напомним, что все определение состоит из двух главных действий: определения объема при данной температуре и взвешивания. Объем определяется по наблюдению:
1) Деления трубочки (или двух) соответствующого пижней части мениска.
2) Высоты мениска.
3) Температуры жидкости (и ванны),
4) Температуры воздуха около средней части термометра. Определение этих величин служит для указания температуры и объема жидкости при помощи постоянных величин, заранее определенных для каждого прибора. Из сказанного ранее понятен весь способ этого определения.
Для определения истинного веса производилось:
5) Уравновешивание прибора грузом или первое взвешивание.
6) Определение температуры жидкости во время взвешивания.
7) Второе взвешивание, то есть замена прибора гирями и, наконец,
8) Определение высоты барометра или взвешивание сосуда, служащого для определения веса одного кубического сантиметра воздуха.
Из этих данных находился сперва истинный объем, потом истинный вес жидкости; первый делился на второй и получался уд. вес жидкости при той температуре, при которой измерялся объем.
Так получены все мои данные. Следовательно, они исправлены на расширение стекла, исправил-
59 —
ноет термометров, на неодинаковость объемов, па объем мениска, на неточность гщи и весов, и на взвешивание во воздухе, а отнесены к води при наибольшей ея плотности.
Затем остаются еще некоторые погрешности, на которых теперь н остановимся.
При определении удельного веса, при низких и высоких температурах, должно вводить поправку на различие в температурах главной массы жидкости и тоии части ея, которая, находясь в верхних частях трубки СИ, имела температуру более близкую к обыкновенной, чем ванна. Эта поправка впрочем столь мала, что ее можно было производить приблизительно. Малость этой поправки зависит от двух причин: от близости температур, при которых были производимъ! мои исследования, к обыкновенной и от того, что объем жидкости, заключающейся в трубке СН, ничтожен, сравнительно с остальной массой жидкости.
Как велика упомянутая погрешность? Решим этот вопрос о поправке уд. веса на неравномерность температуры в возможно более общей Форме. Пусть Р вес жидкости, которой объем мы считаем (по предварительным определениям) равным V, принимая, что вся жидкость и весь сосуд имеют температуру Т°.
Из этих данных найдем, что удельный вес при температуре Т° равен:
Это будет не верно, если часть жидкости, а именно объем ея равный ѴѴ имеет температуру и°. Найденное нами 8 должно исправить. Истинный уд. вес будет = 8 х, где х означает поправку найденного удельного веса. Чтобы найти эту поправку, должно знать коэффициент расширения сосуда а и коэффициент расширения жидкости к. Если они известны, то будет известен объем, который заняла бы жидкость объема ѴѴ, еслиб имела температуру Т°, а не 1°. Этот объем равен:
\у [и _и_ (т — и) к].
Объем той части сосуда, в которой была жидкость, был бы
ѴѴ [1 (Т — I) а],
а потому при определении объема V в предыдущей Формуле, мы ошиблись на
ѴѴ—\Ѵ [1 Н-(Т - I) (к - а)],
откуда и следует, что истинный уд. вес при Т° будет:
О _ Р __Р
Х V - \ѵ -и- \ѵ [1 и- (Т - Г) (к — а) V ч - \Ѵ (Т — 1) (к - а)
Если \Ѵ значительно меньше V, то разлагая в строку и пренебрегая величинами второго парядка, получим:
о , ѵ_ Р РѴѴ(Т-И) (к-а).
О I А- у у 2 ч
р
или, так как у—8, то и выводим, что поправка удельного веса
х = 8 *{и — Т) (к — а).
Если возьмем один из наших приборов, напр. Е, и предположим, что определения делаются при Тэ= О, что температура жидкости во всей верхней половине (чего не будет при опыте) трубочки СН равна даже 20° и, наконец, предполагая, что имеем безводный спирт, то найдем,'что поправка, при этих самых невыгоднейших условиях, равна:
х = 0,8. 20. 0,00104 = 0,000005;
потому что емкость верхней половины трубочки СИ неболее 0,008, а коэффициенты а = 0,000025, к = 0,00106.
