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

В начало   Другие форматы   <<<     Страница 91   >>>

  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 

— 91 —

а потому последовательно оттаскиваем:

(О, 5) = 2х.5 = 22083; (0,6) = 2х/' = 387274.

(1,4) = (0,5) - ^(0,4) = 19810; (1,5) = (0,6) — Ь, (О, 5) = 379524.

(2,3) = (1,4) — 2(1, 3) ■— а2(0,3) = 8234,4; (2,4) = (1,5)- Ь2(1,4)- а2 (0,4) = 209371,7.

». = (РИ =|7-8"2 * ь>=Ш ь*= '>03083-

(3,3) = (2,4) - |,,(2,3) - а, (1,3)= 5308»,8.

2и.х3 = 393075.

I и

К3 = - (О, Э)к„- (1,3,1 к,-12,3)К; _ _ () 34,993

'К, (х) = (х—Ь3) Ѵ2(х) — а3У, (х) = х, — 2,0738 х2— 35,0695 х -Ь 25,1 К:) У (х) =— 8,72 Н- 12,272х -+- 0,7259 х2—0,34993 х3.

2<132 = 2Й/— (3,3) К2 = 3599.

Отсюда определяем погрешность вычисления с четырьмя членами:

Е,= |/Л2,1,’= 17.

Эта средняя погрешность вычисления столь мала сравнительно с наибольшею погрешности опыта, что с большею вероятностию можно признать достаточность вычисления, основанного на употреблении 4-х членов выражения XIX. Дальше идти в интерполировании не для чего. Потому суммируя все члены, найдем, что ’)

и = К„ Ѵ„(х) -+- К, У, (х) Н- К.,Т2(х) Н- К, (х) = 26,5 -+- 5,09 х+ 20,921 х2— 0,3499х3.....XX.

Это уравнение выражает, в пределе наибольшей погрешности наблюдений, с точностию Факт сжатия от 40 до 54"/п веса, то есть от х= — 6 до х = 8.

Подставляя в выражение XX вместо и и х их значения, получим выражение зависимости сжатия (С) от процентного содержания спирта (р) прп 0°, справедливое для содержания спирта от 40 до 54"/ по весу:

С = 4,1473 —0,00051 (р—46) — 0,002092 (р —46)4-0,000035 (р —46)3 .... XXI.

’) Я нарочно привел здесь детали вычисления по способу Чебышева, не только для того, чтобя хотя в одном месте принести пример того вычисления, которое на следующих страницах столь часто употребляется, но также и потому, что этот мало еще известный способ интерполирования представляет огромные выгоды, донуская легкую возможность остановиться на том или другом порядке, основываясь на знании погрешностей наблюдения и вычисления.. Полагаю, что для всех точных наблюдений весьма важно прилагать этот способ. Желая содействовать распространению этого изящного метода вычисления, привожу детали этого способа. Чтобы дополнить данные, относящияся к этому способу, приводим элементы, нужные для вычисления ш-того члена (общого), то есть для определения Кт'Кт(х).

0, 2т —1и = За-,*"—» ; (0,2т) = 2х,-.

(1,1т—2) = (0, 2т—1) — Ь, (О, 2т—2); (1, 2т—• 1) = (0,2т) — I), (0,2т—1).

(2,2т—3) = (1, 2т—2) — Ь2 (1, 2т—3) — а2 (О, 2пи—3) ; (2, 2т—2) = (1.2т—1) — Ь2 (1, 2т—2) — а2 (О, 2т—2).

(3,2т—4) = (2, 2т—3) — Ь3 (2, 2т—4) — а* (1,2т—4) ; (3, 2т—3) = (2,2т—2) — Ь3 (2, Зт—3) — а3 (1, 2т—3).

„ _ (т—1, т—1) _ ь _ (т-1, т)

ат — ,--—г ч И'тп — ---7“ — И)т—и — Юга—2 —.....— *'2 — -

(ип—2, т—г) (т—1, т—1)

(т, т) = (т—1,т—1)— Ьт(т—1,т)— ат(т—2, т).

2х,»чии— (0,т)К„— (1,т Ки-—.....— (т—1, ш)Кя_и

К/7И - ---—--——---——------*-

(Ш, 111

Ч7 (х) = (х —Ьт) 'Ут—, (х) — йт Шт—2 (х).

2(1т3 = 2(ит“—и — (т, 111) Кт2.

Ет= у - Зс!п2.

г II

— 92 —

Это выражение дает сжатие с наибольшею погрешности, равной 0,005.

Чтобы найдти значение р„„ прп котором происходит наибольшее сжатие, берем производную и полагаем ровной пулю.

0 = — 0,00051 — 2.0,002092 ирм — 46) н- 3 . 0,000035. (ри1 — 46)*.

0 = — 51 —418,4 (рм — 46) + 10,5 (рм — 46)2.

Решая это уравнение относительно (рт — 46), найдем, что

м — 46) = 19,92 ±— |/397,0 -+- 4,9.

Гак как при -+- получается значение вне предела нашего исследования, то отъискпваемое значение соответствует минусу, а потому

(р — 46) = 19,92 — 20,04 = — 0,1 2;

следовательно

Р* = Никак велика погрешность этого определения'? Делая погрешность в сжатии Д(С), мы, конечно, делаем погрешность и в определении рт. Определим ея значение в данном нам случае.

Мы нашли, что сжатие в пределе от 40 до 54°/0 выражается параболическим выражением третьяго порядка от (р — 46)

С = аЧ-Ь(р — 46)Н-с(р — 46)2Н-(1(р — 46и3.....XXII.

Далее мы нашли, что процент, соответствующий гаахишшп, т. е. рм, близок к 46. Это возможно тогда только, когда коэффициент I) мал и когда при наибольшем коэффициенте с, стоит знак отрицательный. Пользуясь этим, легко определить но погрешности сжатия Д(С), погрешность в определении процента ри. Этот процент найдем но уравнению:

О = Ь -Н 2с (рт — 46) -ь 3(1 (р 4 — 46)2, ....... XXIII.

откуда

(Р*.— 4'6)2_ь^(Р>,.

а следовательно:

р _ 46 = - ^и-Ч- и/ ___ь.........XXIV.

Ѵ"‘ * !)(12 3(1

Если в сжатии есть погрешность Л (С), то она будет заключаться в первой части уравнения XXIII следовательно истинный процент, которому соответствует наибольшее сжатие р /, найдется, по уравнению:

А (С) = 1)4- 2с (ры 1 — 46)4- 3(1 (рли 1 — 46)2

откуда,

<Р„,' — 4(и) — — ш Н- — ^г)-Ь

Развертывая корень в строку и пренебрегая членами, в которых Д(С) входит в квадрат, куб и т. д., получим:

__МС)_

(р«146) = — Ж ‘■+" Т ./-,5-^Т........ХХУ-

' зТГ

Вычитая ХКИѴ из XXV, получаем значение погрБшчости в определении рм



Hosted by uCoz