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

В начало   Другие форматы   <<<     Страница 93   >>>

  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 

- 93 -

Так-как коэффициенты Ь и (1, сравнительно с с, малы, то можно принять

А (р

уѴш) 2с

Так если наибольшая погрешность в сжатии =0,0048 н так-как с = 0,002и, то наибольшая погрешность в р =1,14. Принимая даже, что средняя погрешность в сжатии не более 0,001 и тогда погрешность в определении рш не менее 0,24 процента, а потому имеем полное право, приняв даже малую погрешность сжатия, допустить, что рм лежит в пределах *): от 46,1 2 до 45,64 процентов безводного сппрта.

Наибольшее сжатие наверное лежит в пределе

от 47,02 до 44,74"|0 безводного спирта.

Итак, вероятнейший состав того спирта, при образовании которого происходит наибольшее сжатие при 0°, есть следующий:

45,88 безводного спирта и )

Ги ,О I ПО Весу.

54,12 воды. ^

Этот состав отступает от состава выраженного Формулой:

С2 Н60 -ь 3 Н2 О,

на 0,1 2 процента сппрта. По Формуле XXI спирту содержащему:

45,88"/о спирта соответствует сжатие 4,14733.

46,00°/,, » » » 4,14730.

Следовательно, различие в сжатиях обоих спиртов, а именно 0,00003, лежит глубоко в пределе не только погрешностей наших опытов, по даже погрешностей свойственных вычислению. Чтобы возможно было определить с точностию это различие в сжатии, необходимо определить удельные веса с точностию до 0,0000003, что невозможно при современном состоянии приборов и методов определения удельного веса. По этой причине, не уклоняясь от прямых данных опыта, мы можем принять, что сжатие соответствует при 0° пайному отношению, т. е. 46°|0 веса спирта.

Поступая для других температур точно также, как для температуры 0°, найдем подобные же результаты. Так-как при разнообразных температурах наибольшее сжатие в пределе погрешностей опыта совпадает с постоянной величиной 46°/0, то можно с большею вероятности принять этот последний состав за состав того спирта, при образовании которого при всех температурах происходит наибольшее сжатие.

Чтобы испытать справедливость этого допущения, выразим изменения сжатия с допущением того, что наибольшая величина соответствует 46°и0 веса спирта. Зависимость сжатия от процентного содержания спирта выразим параболическим уравнением:

С = ач-Ь (р — 46)-+- с (р — 46)а -1- (I (р — 46)3.

Предварительное испытание показало, что больше членов не требуется для выражения сжатия с точностию в пределе погрешностей наблюдения. Введем в это уравнение условие, что наибольшее

') Справедливость сделанного нами вывода для определения погрешности в определении \>т видна из чисел, приведенных на стр. 86, например для 0°. Видно, что тахитши около 46°/0 = (около) ,15. Если допустим погрешность в сжатии =0,01, то это число может быть =4,14. При 43,6 и 48,4 процентах, сжатие приблизительно равно 4,13, следовательно при этих процентах сжатие может быть (с наибольшею погрешностью) =4,14. Следовательно, пределы для процента, которому соответствует наибольшее сжатие 4,14, суть 4-3,6 и 48,4 процента, то есть 46 ± 2,4, а такие пределы равны вычисленным, если принять Д (С) = 0,01-

— 94 —

сжатие происходит при рт = 46, т. е. тогда, когда р„( — 46 = 0. Значение р., для которого происходит наибольшее сжатие определится из уравнения:

О = Ь-4- 2с (р ■— 46)-+- 3(1 (ри;и — 46)'.

Мы допускаем, что р — 46 = О, следовательно при этом допущении

0 = Ь,

т. е. коэффициент при переменной (ри — 46) в первой степени равен нулю, если наибольшее сжатие соответствует 46°|и, а потому сжатие должно выражаться вполне уравнением:

С = а-+-с(р — 46)2 + (1(р — 46)3.

По данным приведенным на странице 88, испытаем эту Формулу для 0°. Для нахождения коэффициентов а, с и (1 по способу наименьших квадратов, составляем уравнения:

ап -Ь с 2 х ,2 И- (12 х.3 = 2ии . а 2х,2Ч-с2 х,4Н-(1 2х,5 = 2и.х.2 а 2х3 Н- с 2 х'5 -+-(12 х'.г' = 2ч'.хЛ

и ' I ' и II

Для простоты вычисления принимает значения х. и и те же, что и на сгр. 89. Подставляя уже известные нам суммы и решая уравнения, находим, что

а= 38,57, с = 20,7189,

(1=— 0,22933.

Следовательно

и = 38,57 -+- 20,7189 х2 — 0,22933 х3,

откуда заменяя и и х их значениями, получим:

С = 4,146143 — 0,0020718(р —46)2+0,000022933 (р — 46)я . . .ХХУИИ.

Вычисляем по этой Формуле значения С для данных на стр. 88 значений р:

Процентное

содержание

спирта.

Сжатие при 0° по данным опыта.

Сжатие при 0° по Формуле XXVII в предположении, что наибольшее сжатие со ответствует 46°/0-

Разность.

39,9

4,064

4,064

+ 0,000

40,1

4,069

4,069

-+- 0,000

42,0

4,114

4,111

-+- 0,003

43,8

4,133

4,136

— 0,003

45,0

4,146

4,144

-+- 0,002

45,7

4,149

4,146

и- 0,003

46,2

4,148

4,146

-1- 0,002

47,9

4,135

4,139

— 0,004

49,5

4,119

4,122

— 0,002

50,3

4,109

4,110

-Ч- 0,001

51,8

4,081

4,081

4- 0,000

53,9

4,028

4,028.

ч- 0,000.

Средняя разность (не принимая во внимание знака) равна 0,0016, что менее не только наибольшей погрешности в определении сжатия, но менее и средней ожидаемой погрешности, а потому предположение о со-



Hosted by uCoz