Физика (1831 г.)/ДО/Об общих свойствах тел

Объ общихъ свойствахъ тѣлъ —
Физика 1831 г. изд. Часть 1, отдѣленіе 1, глава 1

См. Оглавленіе и таблицы. Источникъ: Физика. Часть 1. § 17-40. Санктпетербургъ, въ типографіи департамента народнаго просвѣщенія, 1831.

Объ общихъ свойствахъ тѣлъ

Только чувства, зрѣніе и осязаніе, могутъ насъ увѣрять въ существованіи тѣла. Вѣрнѣйшее же чувство для сего есть осязаніе

17. Все, что познается нашими чувствами, о томъ утвердительно можно сказать, что оно есть тѣло. Но для сего могутъ намъ, изъ пяти чувствъ нашихъ, безъ обмана служить во всѣхъ случаяхъ только два: осязаніе и зрѣніе.

Однако же и чувство зрѣнія не столь вѣрно, сколько осязаніе, ибо оно иногда подвержено вліянію такихъ предметовъ, которые не суть вещественны, такъ на пр.: изображенію въ зеркалахъ; а иногда вовсе не замѣчаемъ впечатлѣній отъ нѣкоторыхъ тѣлъ, какъ на пр. отъ тонкаго слоя воздуха. И потому все видимое можно назвать утвердительно тѣломъ тогда только, когда оно вмѣтѣ подлежитъ осязанію, или въ случаѣ невозможности онаго, когда оно во всѣхъ своихъ прочихъ отношеніяхъ сходствуетъ во всемъ съ предметами, признанными за тѣла. Впрочемъ могутъ конечно существовать и такіе вещественные предметы, въ матеріальности которыхъ мы не совершенно увѣрены, когда о потребныхъ для сего свойствахъ мы имѣемъ или недостаточныя понятія, или вовсе ни чего не знаемъ. Сюда можетъ быть отнесено: начало свѣта, теплоты, электричества. А потому объ нихъ можемъ разсуждать только по аналогіи, сообразуясь съ другими извѣстными веществами.

Опредѣленіе и перечисленіе общихъ свойствъ тѣлъ

18. Есть свойства, которыя принадлежатъ всѣмъ тѣламъ въ совокупности, или потому, что безъ нихъ мы не можемъ себѣ представить тѣла, или же потому, что онѣ открываются во всѣхъ тѣлахъ посредствомъ наблюденія. Къ свойствамъ тѣлъ перваго рода принадлежатъ протяженность, фигура и непроницаемость, а къ свойствамъ втораго рода относятся недѣйственность, скважность, разширяемость, дѣлимость и тяжесть.

О протяженности и фигурѣ

Протяженность, фигура

19. Все вещественное существуетъ для насъ въ пространствѣ, а потому есть протяженно, и вмѣстѣ имѣетъ ограниченіе, называемое фигурою. Наблюденіемъ еще больше опредѣляются сіи свойства; ибо оно показываетъ, что всякое, даже малѣйшее тѣло, имѣетъ три измѣренія; что различіе въ фигурахъ чрезвычайно многообразно; что сіи фигуры въ иныхъ тѣлахъ суть правильны, какъ то видно на красивыхъ крыльяхъ бабочекъ, на тканяхъ тонкихъ кожицъ, на узорахъ льда, покрывающаго оконницы, и т. д.; и что нѣкоторыя тѣла имѣютъ очертаніе неизмѣняющееся, между тѣмъ, какъ другія принимаютъ фигуру сосуда, ихъ содержащаго, или иныя разныя фигуры отъ дѣйствія на нихъ внѣшнихъ силъ.

Измѣреніе протяженія

20. При сравненіи протяженій между собою или измѣреніи ихъ, дается отношеніе ихъ къ нѣкоторому извѣстному протяженію, принимаемому за единицу. Сія единица по величинѣ и по названію своему различна въ разныхъ земляхъ. Во Франціи за единицу линѣйнаго измѣренія берется одна 10,000000 часть четверти меридіана земнаго, и называется метромъ. Десятая, сотая, тысячная доля онаго называется дециметромъ, центиметромъ, миллиметромъ, а десятикратная, стократная, тысячекратная длина онаго называется декаметромъ, гектометромъ, километромъ. Единица поверхности называется аръ, и изображается квадратомъ, коего одинъ бокъ равенъ 10 метрамъ. Единица кубической мѣры есть литръ, или такой кубъ, коего ребро равно одному дециметру. Въ другихъ земляхъ, и у насъ, (даже прежде и въ самой Франціи), употребляются за единицы линѣйной мѣры: сажень, футъ, дюймъ, линія; за единицу квадратной мѣры квадратная сажень, квадратный футъ, и за единицу кубической мѣры кубическая сажень, кубическій футъ, и такъ далѣе.^[1]

Въ послѣдствіи подъ названіемъ единицы мѣры длины, или длина = 1, будемъ всегда разумѣть 1 футъ; единица поверхности, или поверхность = 1, будетъ квадратный футъ, а единица объема будетъ кубическій футъ, ежели въ особенности не будетъ выражено названіе другой единицы.

Для измѣренія линѣйныхъ протяженій употребляются вѣрные масштабы, снабженные ноніусами.

Ноніусомъ называется на равныя части раздѣленная прямая или кривая линія, которая двигается по какому либо размѣру (маштабу) и служитъ для подраздѣленія пространства между двумя точками дѣленія размѣра на другія меньшія части.

Когда опредѣленная часть размѣра раздѣлится на $n$ частей, то каждая часть будетъ $={\frac {a}{n}}$. Когда сія же длина $a$, взятая для ноніуса, раздѣлится на $(n+1)$ частей, то величина таковой части будетъ $={\frac {a}{n+1}}$ и разность между одною частію размѣра и одною частію ноніуса будетъ ${\frac {a}{n}}-{\frac {a}{n+1}}={\frac {a}{(n+1)n}}$.

Такъ на пр. ежели $a=11$ линіямъ и $n=11$, то сія разность будетъ ${\frac {1}{12}}$ линіи, и величина 2, 3, 4 и т. д. таковыхъ частей будетъ давать ${\frac {2}{12}}$, ${\frac {3}{12}}$, ${\frac {4}{12}}$ линіи, и слѣдовательно посредствомъ сего ноніуса можно будетъ измѣрить ${\frac {1}{12}}$ долю линіи, хотя размѣръ и раздѣленъ только на цѣлыя линіи.

Ежели бы потребовалось теперь такимъ маштабомъ измѣрить длину линіи AB, фиг. 1, коей длина такова, что, когда конецъ ея A будетъ совмѣщенъ съ начальною точкою дѣленія маштаба ab, то другой конецъ ея B упадаетъ между двумя точками дѣленія маштаба; и гдѣ слѣдовательно надобно опредѣлить длину части ея, лежащей за послѣднею точкою дѣленія маштаба, покрываемою данною линіею; для сего ноніусъ передвигается дотолѣ, пока одинъ конецъ его совпадетъ съ В, и тогда черта дѣленія его, 1-я, 2-я, 3-я и т. д. (на чёртежѣ взята для сего З-я черта), которая будетъ совпадать съ чертою дѣленія маштаба, означитъ длину упомянутой части данной линіи въ ${\frac {1}{12}}$, ${\frac {2}{12}}$, ${\frac {3}{12}}$ и т. д. доли линіи.

Очевидно, что подобнымъ же образомъ могутъ быть измѣряемы ноніусами и дуги круговъ.

Табл. I. Сравненіе нѣкоторыхъ мѣръ длины

Футовыя мѣры въ миллиметрахъ
		Миллиметръ
1. Вѣнскій	футъ содержитъ	316,1023
1. Прагскій	...	296,4160
1. Моравскій	...	295,9648
1. Силезскій	...	291,0020
1. Тирольскій	...	314,1109
1. Венеціанскій	...	347,7588
1. Амстердамскій	...	283,1066
1. Аугсбурскій	...	296,1094
1. Баварскій	...	291,8593
1. Берлинскій	...	309,7254
1. Брюссельскій	...	291,0020
1. Кельнскій	...	275,2112
1. Дрезденскій	...	283,1066
1. Франкфуртскій	...	286,4903
1. Французскій	...	324,8394
1. Лейпцигскій	...	382,6555
1. Лондонскій	...	304,7625
1. Нирнберскій	...	303,8604
1. Рейнландскій	...	313,8536
1. Русскій	...	538,2409[2]
1. Шведскій	...	296,8672

Мѣра локтей въ миллиметрахъ
		Миллиметръ
1. Вѣнскій	локоть содержитъ	779,9224
1. Прагскій	...	593,9600
1. Моравскій	...	740,6683
1. Силезскій	...	579,0104
1. Тріестскій	для шерсти ...	676,7489
1. Тріестскій	для шелку ...	642,1444
1. Тирольскій	...	804,1356
1. Венеціанскій	...	636,8207
1. Амстердамскій	...	690,2838
1. Аугсбурскій	большой ...	609,5250
1. Аугсбурскій	малый ...	592,3808
1. Берлинскій	...	666,8231
1. Брюссельскій	большой ...	694,3443
1. Брюссельскій	малый ...	684,4188
1. Кельнскій	большой ...	649,7955
1. Кельнскій	малый ...	574,1087
1. Дрезденскій	...	566,2132
1. Франкфуртскій	...	539,5945
1. Лейпцигскій	...	565,3110
1. Нирнберскій	...	669,6040
1. Шведскій	...	593,7344

Табл. II. Сравненіе Вѣнской, старой французской и естественной мѣръ длины[3]
A
Вѣнская мѣра	Содержитъ Парижскихъ				Естествен. миллиметры
	Туазы	Футы	Дюймы	Линіи
1. Клафтеръ	0,9731	5,8386	70,0635	840,7620	1896,614
1. Футъ		0,9731	11,6772	140,1270	316,1023
1. Дюймъ			0,9731	11,6772	26,44186
1. Линія				0,9731	2,195155
1. Пунктъ					0,782930
B
Старая Французская мѣра	Содержитъ Вѣнскихъ				Естественные миллиметры
	Клафтеры	Футы	Дюймы	Линіи
1. Туазъ	1,0205	6,1232	73,4780	881,7365	1949,056
1. Футъ		1,0205	12,2463	146,9561	324,8394
1. Дюймъ			1,0205	12,2463	27,06996
1. Линія				1,0205	2,255830
C
Метръ содержитъ
Вѣнскихъ	Саженей	0,5272	Парижскихъ	Туазовъ	0,5131
	Футовъ	3,1635		Футовъ	3,07844
	Дюймовъ	37,9621		Дюймовъ	36,9413
	Линій	455,5447		Линій	448,2959

О непроницаемости

Непроницаемость

21. Всѣ извѣстныя намъ тѣла наполняютъ собою пространство, занимаемое каждымъ изъ нихъ такъ, что въ одно и то же время можетъ въ ономъ помѣщаться только одно тѣло, т. е. всѣ онѣ суть непроницаемы. Посему-то вода въ сосудѣ поднимается, когда въ него опустится камень; жидкость можетъ быть переливаема изъ одного сосуда въ другой тогда, когда воздухъ будетъ имѣть выходъ изъ сего послѣдняго; въ закрытомъ съ одного конца цилиндрѣ, наполненомъ воздухомъ, никогда нельзя поршень додвинуть до дна. На семъ свойствѣ основано различіе между тѣлами математическими и физическими, и между прочимъ во многихъ случаяхъ весьма полезное устроеніе водолазнаго колокола. Такъ называется большой, съ одной стороны отверстый сосудъ, наполненный воздухомъ, который, бывъ отверстіемъ обращенъ внизъ, погружается въ воду, не наполняясь оною. Посредствомъ такого прибора Галлей, въ сопровожденіи другихъ четырехъ особъ, пробылъ 1½ часа на днѣ моря подъ водою. Къ сожалѣнію, всеобщность употребленія такого колокола ограничивается тѣмъ, что въ немъ заключенный воздухъ скоро портится отъ дыханія, и что съ нимъ нельзя весьма глубоко погружаться въ воду, по причинѣ сильнаго сгущенія воздуха, и происходящаго отъ того давленія на человѣческое тѣло.

Занимающіеся Физикою долго спорили о способѣ, какимъ образомъ матерія наполняетъ пространство, или о причинѣ, производящей непроницаемость оной. — Вопросъ сей остается и доселѣ не рѣшенъ, хотя и изъясняютъ его сообразно съ понятіями, какія имѣютъ о сущности матеріи. Атомистики, т. е. естествоиспытатели, утверждающіе, что матерія состоитъ изъ малѣйшихъ, но протяженныхъ, несжимаемыхъ и нераздѣлимыхъ, различную фигуру имѣющихъ частицъ (атомовъ), принимаютъ непроницаемость какъ свойство или необходимую принадлежность тѣлъ. Динамики, т. е. естествоиспытатели утверждающіе, что матерія есть слѣдствіе двухъ силъ, притягательной и разширительной, взаимно противодѣйствующихъ одна другой, приписываютъ непроницаемость дѣйствію послѣдней силы. Собственно говоря, оба сіи мнѣнія суть гипотетическія; но мнѣніе Атомистиковъ кажется менѣе удовлетворительнымъ; ибо для изъясненія сущности матеріи, оно предполагаетъ матеріальныя вещи, приписывая имъ разныя свойства, и тѣмъ полагаетъ произвольныя границы испытательному уму.

Предположеніе Динамиковъ кажется проще и сообразнѣе съ законами мышленія, поелику оно выводитъ всѣ явленія только изъ измѣненія основныхъ силъ. Впрочемъ явленіе непроницаемости, возбуждающее въ насъ ощущеніе присутствія тѣла, обнаруживается препятствіемъ, которое встрѣчаетъ каждое тѣло, стремящееся занять пространство, занимаемое другимъ тѣломъ, и слѣдовательно уничтоженіемъ сего стремленія. — А какъ таковое уничтоженіе можетъ быть произведено разширительною силою, то и можно приписывать непроницаемость тѣлъ дѣйствію сей силы.

Само-недѣйственность и движимость

22. Согласно съ понятіемъ, выводимымъ изъ опытности, представляемъ мы себѣ каждое тѣло, какъ нѣчто само-недѣйственное, т. е. нѣчто такое, что само собою не можетъ перемѣнить того состоянія, въ которомъ оно находится, т. е. состоянія покоя. Чтобы покоющееся тѣло могло перейти въ движеніе, надобно, чтобъ было нѣчто постороннее, его къ тому побуждающее; и чтобъ движущееся тѣло перешло въ состояніе покоя, то и здѣсь также потребно нѣчто постороннее, способное произвести покой. Даже, когда мы не можемъ замѣтить того, что производитъ перемѣну состоянія въ тѣлѣ, напримѣръ въ растеніяхъ и животныхъ, то и въ семъ случаѣ отдѣляемъ мы то, что подлежитъ измѣненію въ своемъ состояніи, какъ самонедѣйственное, отъ начала производящаго сію перемѣну. Опытъ совершенно подтверждаетъ сіе свойство. Основываясь на ономъ, можно изъяснить, почему шаръ, при всѣхъ равныхъ обстоятельствахъ, катится тѣмъ продолжительнѣе, чѣмъ глаже плоскость, по которой онъ движется, и почему мы ощущаемъ затрудненіе въ томъ случаѣ, когда хотимъ вдругъ остановиться, бѣжавъ быстро съ горы. Лучшимъ же доказательствомъ само-недѣйственности тѣлъ служитъ непрестанное движеніе небесныхъ тѣлъ, въ которомъ ни малѣйшаго измѣненія не замѣчено въ продолженіи многихъ вѣковъ.

Само собою уже видно, что движеніе есть необходимымъ послѣдствіемъ само-недѣйственности тѣлъ.

О скважности

Скважность. Понятіе о массѣ и объемѣ тѣла

23. Массою тѣла называется то, что въ немъ само-недѣйственно, непроницаемо; пространство же, занимаемое массою, называется объемомъ тѣла. Отношеніе между массами и занимаемыми ими объемами не одинаково во всѣхъ тѣлахъ; ибо опыты показываютъ, что частицы матеріи отдѣляются однѣ отъ другихъ большими или меньшими промежутками, что самое и составляетъ скважность тѣлъ. — Промежутки сіи во многихъ тѣлахъ усматриваются даже простымъ глазомъ, какъ на пр. въ пробкѣ; даже и тамъ, гдѣ они невидимы, указывается присутствіе ихъ различными явленіями, такъ на примѣръ, ртуть можетъ быть продавливаема, посредствомъ натиска, сквозь самое плотное дерево, и проходитъ сквозь кожу отъ посредственнаго давленія рукою. Куски дерева, яйца, орѣховыя скорлупы, даже извѣстное ископаемое гидрофанъ, бывъ погружены въ воду, отдѣляютъ отъ себя множество пузырьковъ, которые суть не что иное, какъ воздухъ, выгоняемый изъ скважинъ упомянутыхъ тѣлъ входящею въ нихъ водою. Краски, растворенныя въ лакѣ, могутъ глубоко проникать въ мраморъ; жидкія капельныя тѣла, напр. вода, винный спиртъ, растворяютъ въ себѣ воздухообразныя вещества, и тѣмъ доказываютъ свою скважность. О многочисленности скважинъ на кожахъ животныхъ можно уже судить по выступанію пота и по дѣйствію сквозь оныя мазей и окуриваній.

И такъ каждое тѣло состоитъ изъ совокупленія множества чрезвычайно малыхъ частицъ, которыя не со всѣхъ сторонъ взаимно прикасаются, или можетъ быть и вовсе не прикасаются одна другой, будемъ ли воображать себѣ сіи частицы по системѣ атомической, или по системѣ динамической; потому что сіи оба способа разсматриванія сами по себѣ не имѣютъ ни какого существеннаго вліянія на собственный ходъ изслѣдованія явленій, представляемыхъ тѣлами.

О разширяемости

Разширяемость

24. Отношеніе между массою и объемомъ не всегда бываетъ одно и то же, даже въ одномъ и томъ же тѣлѣ; ибо опытъ увѣряетъ, что увеличеніе теплоты увеличиваетъ объемы тѣлъ, т. е. ихъ разширяетъ. Такимъ образомъ металлическій шарикъ холодный свободно проходитъ сквозь такое же кольцо, но перестаетъ проходить сквозь оное, когда будетъ нагрѣтъ; жидкость, наполняющая сосудъ, который бы снабженъ былъ соразмѣрно-узкою трубкою, будетъ примѣтнымъ образомъ возвышаться въ сей узкой трубкѣ, когда она будетъ нагрѣваема. Сжатый пузырь, въ которомъ заключается запертый воздухъ, будетъ надуваться, когда станемъ его приближать къ теплой печи. Увеличиваніе объема тѣла возрастаетъ съ увеличиваніемъ нагрѣванія онаго; при уменьшеніи же теплоты, уменьшается объемъ тѣла и приходитъ въ прежнее свое состояніе. Нѣкоторыя тѣла, какъ на пр. глина, кожа, вмѣсто разширенія, въ жару сжимаются. Сіе не можетъ служить изключеніемъ изъ предъидущаго правила, ибо сіе зависитъ отъ отдѣленія другихъ постороннихъ тѣлъ изъ сихъ веществъ.

Увеличеніе объема отъ нагрѣванія есть самое вѣрное средство для измѣренія теплоты; одного ощущенія нашего не достаточно для сей же цѣли

25. Поелику увеличеніе объема тѣлъ состоитъ въ столь тѣсной связи съ нагрѣваніемъ ихъ, то часто по одному явленію дѣлаютъ заключеніе и о другомъ. Даже степень разширенія тѣла есть самымъ вѣрнымъ маштабомъ для измѣренія степени нагрѣванія (температуры); ибо ощущеніе, производимое въ насъ нагрѣтымъ какимъ либо тѣломъ, не можетъ давать вѣрнаго указанія на степень теплоты онаго, поелику оное зависитъ не только отъ самой температуры, но и отъ сложенія, привычки, возраста, и отъ предшествующаго прикосновенію теплаго тѣла состоянія, въ какомъ находился наблюдатель. Убѣдительнѣйшимъ сему доказательствомъ можетъ служить то обстоятельство, что одно и тоже тѣло, въ одномъ и томъ же своемъ состояніи, одному и тому же человѣку кажется то горячимъ, то теплымъ, то холоднымъ. Когда подержавъ нѣсколько времени одну руку въ горячей водѣ, а другую въ холодной, и потомъ сложивъ ихъ вмѣстѣ, опустимъ въ теплую воду, то сія теплая вода будетъ казаться для одной руки холодною, а для другой горячею.

О термометрѣ

Термометръ и разные роды онаго

26. Приборъ, служащій для измѣренія температуры, и котораго устроеніе основано на разширеніи тѣлъ, производимомъ теплотою, называется термометромъ. Открытіе онаго приписываютъ нѣкоему Дреббелю, ремесленнику въ Алькмарѣ, въ концѣ 16го столѣтія жившему. Термометры бываютъ трехъ разныхъ родовъ: ртутные, винно-спиртовые и воздушные. Здѣсь разсмотримъ только два первые.

Описаніе ртутнаго термометра

27. Ртутный термометръ состоитъ изъ узкой стеклянной трубки, хорошо калиброванной (фиг. 2), оканчивающейся на одномъ концѣ своемъ выдутымъ шарикомъ, соразмѣрнымъ съ длиною ея. Трубка сія наполняется, до нѣкоторой высоты своей, чистою, сухою ртутью, и весь воздухъ, заключающійся частію въ самой ртути, частію же между внутренними боками трубки и ртутью, изгоняется посредствомъ нагрѣванія оной ртути.

По большей части изгоняется также воздухъ и изъ трубки надъ ртутью находившійся, и самая трубка запаивается. Заготовивъ такимъ образомъ термометрическую трубку, вставляютъ ее въ дощечку, раздѣленную на части (лат. Scala). Для сей цѣли назначаютъ на поверхности трубки двѣ точки; первая опредѣляется высотою ртутнаго столба въ трубкѣ, которая замѣчается въ то время, когда трубка погрузится въ тающій снѣгъ, причемъ ртутный столбъ, постепенно укорачиваясь въ длинѣ своей, наконецъ остановится на упомянутой высотѣ; вторая же опредѣляется высотою, на которую поднимается ртуть, когда термометръ погрузится въ кипящую воду. Въ послѣдствіи показаны будутъ предосторожности, необходимыя при семъ дѣйствіи. Разстояніе между двумя такимъ образомъ опредѣленными точками раздѣляютъ на опредѣленное число равныхъ частей, именно:

• въ Реомюровомъ термометрѣ на 80 частей,
• въ Цельсіевомъ на 100 частей,
• а въ Фаренгейтовомъ на 180 частей;

въ первыхъ двухъ термометрахъ становится цыфра 0, а въ послѣднемъ число 32 въ нижней точкѣ, такъ что точка кипѣнія воды въ Реомюровомъ термометрѣ означается числомъ 80, въ Цельсіевомъ числомъ 100, а въ Фаренгейтовомъ числомъ 180 + 32 = 212. Таковое дѣленіе на части или градусы продолжается выше точки кипѣнія, и ниже точки нуля, и тогда сіи послѣднія дѣленія будутъ означать градусы холода или мороза, и для различія отъ градусовъ тепла, находящихся выше нуля и принимаемыхъ за положительные, почитаются они за отрицательные. Впрочемъ строются и такіе термометры, въ коихъ градусы тепла не равны между собою. Гей-Люсакъ первый далъ способъ раздѣлять трубки, имѣющія неодинаковой ширины каналъ, по всей длиннѣ своей такъ, чтобы внутреннія пространства, между каждыми двумя наружными дѣленіями ихъ, были одинаковы по объему.

На одномъ и томъ же термометрѣ могутъ быть означены разныя дѣленія, и посредствомъ весьма простаго вычисленія можно число градусовъ, взятое по одному дѣленію, переводить въ соотвѣтствующее число градусовъ по другому дѣленію.

Именно ежели назвать опредѣленное число градусовъ Реомюрова термометра чрезъ $R$, соотвѣтствующее имъ число градусовъ Цельсіева термометра чрезъ $C$, а въ Фаренгейтовомъ термометрѣ чрезъ $F$, имѣемъ слѣдующія формулы:

${\frac {4}{9}}(F-32)=R,\quad {\frac {9}{4}}R+32=F$

${\frac {4}{5}}C=R,\quad {\frac {5}{4}}R=C$

${\frac {5}{9}}(F-32)=C,\quad {\frac {9}{5}}C+32=F$

Условія, потребныя для согласованія двухъ ртутныхъ термометровъ

28. Чтобы два ртутные термометра были между собою согласны, т. е. чтобы они при одинакихъ обстоятельствахъ показывали одно и то же число градусовъ, надобно не только чтобы на нихъ совершенно одинаково были назначены ихъ главныя точки, но чтобъ и ртуть, для нихъ употребленная, была одинакого свойства и чистоты, равно какъ и температуры тающаго льда и кипящей воды должны быть постоянно однѣ и тѣ же.

Опыты показываютъ, что температура тающаго льда всегда одинакова, когда оный ледъ образовался изъ чистой воды. Степень теплоты кипящей воды зависитъ отъ свойства сосуда, въ которомъ она нагрѣвается, отъ давленія воздуха, и бываетъ не одинакова въ различныхъ слояхъ оной.

Гей-Люсакъ находитъ, что въ стеклянномъ сосудѣ, при всѣхъ впрочемъ одинакихъ обстоятельствахъ, вода кипитъ при 104° Ц. Т., между тѣмъ какъ въ металлическомъ сосудѣ она кипитъ при 100° Ц. Т.

Съ давняго времени извѣстно (съ конца 17го столѣтія), что теплота кипящей воды тѣмъ бываетъ значительнѣе, чѣмъ сильнѣе давленіе воздуха. А потому точку кипѣнія на термометрѣ должно назначать всегда при извѣстной одной и той же густотѣ воздуха, или же, въ случаѣ невозможности сего условія, положеніе оной, опредѣляемое при другомъ давленіи воздуха, надлежитъ исправлять, какъ сіе показано будетъ ниже.

Наконецъ надобно еще обращать строгое вниманіе на различную теплоту кипящихъ слоевъ. Точка кипѣнія тогда только можетъ быть вѣрно назначена, когда вся термометрическая трубка будетъ погружена въ воду равно глубоко т. е. горизонтально, и притомъ такъ чтобъ весь ртутный столбъ былъ подъ водою.

Описаніе винноспиртоваго термометра

29. Винноспиртовые термометры совершенно сходны со ртутными, и строются точно такимъ же образомъ, только различаются отъ нихъ тѣмъ, что вмѣсто ртути наполняютъ ихъ термометрическія трубки окрашеннымъ виннымъ спиртомъ. Хотя винный спиртъ и кипитъ уже при 100° Ц. Т., не смотря на то, винноспиртовые термометры можно дѣлать такіе, которые бы выдерживали теплоту кипящей воды. Для сего надобно только изгнать совершенно воздухъ изъ термометрической трубки, дабы тѣмъ способствовать образованію паровъ виннаго спирта, которые потомъ давленіемъ своимъ будутъ препятствовать его кипѣнію. Само собою разумѣется, что должно брать винный спиртъ одинаковой крѣпости для всѣхъ одинаковыхъ спиртовыхъ термометровъ, и что винноспиртовый термометръ не будетъ согласоваться съ ртутнымъ Т. А потому для возможности сличенія таковыхъ двухъ термометровъ, надобно знать на обоихъ градусы, соотвѣтствующіе одинакимъ температурамъ.

Обыкновенно ртутный термометръ предпочитается винноспиртовому, такъ что сей послѣдній употребляется только въ тѣхъ случаяхъ, когда можно опасаться, чтобы отъ излишней стужи ртуть не замерзла.

О пирометрѣ

Описаніе Веджвудова пирометра

30. Для высшихъ степеней жара, которые не могутъ быть измѣрены посредствомъ термометра, употребляется такъ называемый пирометръ. Веджвудъ основалъ строеніе такого прибора на свойствѣ глины, по которому она сжимается въ жару. Приборъ его состоитъ изъ двухъ линеекъ сходящихся (фиг. 4), между коими вдвигаются призмы или усѣченные конусы опредѣленной величины, сдѣланные изъ Корнваллійской глины^[4]; чѣмъ выше будетъ степень жара, тѣмъ дальше будутъ вдвигаться призмы сіи. На линейкахъ назначается размѣръ отъ 0° до 240°. Точка нуля сего прибора соотвѣтствуетъ 1077° Ф. Т., а каждый градусъ составляетъ 132° Ф. Т.

Чтобъ судить о точности сего прибора, потребно знать, какимъ образомъ составленъ размѣръ Веджвудомъ. Онъ замѣчалъ прежде удлинненіе серебряной пластинки отъ 0° до 100° С., потомъ отъ сего же предѣла до предѣла краснаго накаливанія, и наконецъ отъ сего до степени двухъ градусовъ пирометра; и изъ сихъ данныхъ величинъ онъ вычислялъ длину каждаго градуса пирометра, предполагая, что разширеніе серебра происходитъ пропорціонально увеличенію теплоты.

Пирометръ Даніеля

31. Долгое время Веджвудовъ пирометръ былъ единственнымъ приборомъ для измѣренія высшихъ температуръ, и потому онъ былъ въ такихъ случаяхъ всюду употребляемъ, хотя уже давно изъ опытовъ было извѣсто, что тѣла, сдѣланные изъ глины, неправильно сжимаются. Только въ недавнее время Даніель изобрѣлъ другой приборъ для сей цѣли, который гораздо точнѣе и чувствительнѣе предъидущаго. Строеніе онаго основано на различіи разширенія платины и графита; онъ состоитъ изъ платинной палочки длиною въ $10{\frac {1}{5}}$ англ. дюйм., а шириною въ 0,14 дюйм., и изъ трубки графитовой съ одного конца закрытой. Ко дну сей трубки прикрѣпляется отвѣсно та платинная палочка, которая съ другой стороны бываетъ вытянута въ тонкую проволоку (въ ${\frac {1}{100}}$ дюйма). Проволока сія, по мѣрѣ нагрѣванія прибора, приводитъ въ движеніе зубчатое колесо и вмѣстѣ стрѣлку, которая указываетъ градусы на раздѣленной дугѣ круга. Дуга раздѣлена на 360°, и начало дѣленія ея соотвѣтствуетъ 0° Ф. Т., а каждый градусъ ея соотвѣтствуетъ 7° Ф. Т. (См. фиг. 5.)

См.: Journal of sciences and arts. London, 1821. No. 22.

О дѣлимости

Дѣлимость тѣлъ

32. Изъ свойства протяженія уже слѣдуетъ, что каждое матеріальное тѣло должно содержать въ себѣ отдѣльныя части; но что части сіи могутъ быть раздѣляемы, или что тѣла суть дѣлимы, въ томъ убѣждаетъ насъ опытъ, который показываетъ, что даже крѣпчайшее изъ всѣхъ тѣлъ, алмазъ, можетъ быть раздѣляемъ, бывъ въ состояніи полироваться своимъ собственнымъ порошкомъ. Сколь далеко можетъ быть продолжено дѣленіе, или продолжается ли дѣлимость до безконечности, сего нельзя узнать по опыту. Впрочемъ извѣстно, что нѣкоторыя тѣла, таковы какъ тягучіе металлы, пахучія, свѣтящіяся и красильныя вещества, могутъ быть раздѣляемы искусствомъ на чрезвычайно малыя части. Золотыхъ дѣлъ мастера разбиваютъ 1 гранъ золота въ листокъ, имѣющій 36 квадратныхъ дюймовъ; одною унціею золота можно позолотить серебряную палочку длинною въ 22 дюйма и шириною въ 1¼ линіи, которая потомъ вытягивается въ проволоку длинною въ 97 французскихъ миль (полагается по 25 миль на градусъ^[5]). Проволока сія, бывъ сплющена, дѣлается длиною въ 110 миль и всюду на ней видна позолота; но листки золота столь тонки, что по вычисленію Блакка, потребно ихъ 14,000,000 для составленія толщины въ 1 дюймъ, между тѣмъ какъ такое же количество листовъ бумаги писчей составили бъ въ толщинѣ ¾ Англійской мили (60 миль на градусъ). Маленькой кусокъ мускуса можетъ наполнять великое пространство (комнату) своимъ запахомъ, между тѣмъ, какъ не замѣтится ни малѣйшей потери въ его вѣсѣ. Фосфоромъ можно написать на стѣнѣ множество свѣтящихся буквъ, не стирая онаго значительно. Одинъ гранъ кармина окрашиваетъ весьма примѣтно краснымъ цвѣтомъ 20 фунтовъ воды; Лёвенгёкъ въ одномъ семени икры рыбы трески, величиною съ песчаное зерно, насчитывалъ до 2 милліоновъ животныхъ.

О тяжести

Тяжесть

33. Всѣ тѣла имѣютъ стремленіе падать къ землѣ, которое онѣ обнаруживаютъ дѣйствительнымъ паденіемъ, или давленіемъ на подпору, ихъ поддерживающую; посему онѣ называются тяжелыми, и тяжесть причисляется къ общимъ свойствамъ ихъ. Въ отношеніи къ дыму и облакамъ, поднимающимся вверхъ въ воздухѣ, тяжесть можно отрицать столько же, сколько и въ отношеніи къ пробкѣ, всплывающей на поверхность воды. Тяжесть дѣйствуетъ не только на каждое тѣло въ цѣлости, но и на всѣ частицы онаго, въ чемъ увѣряемся, замѣчая, что самыя малѣйшія частицы тѣла суть также тяжелы. Направленіе свободно падающаго тѣла называется отвѣснымъ. Оно означается гибкою нитью, натягиваемою тяжелымъ тѣломъ, свободно на ней висящимъ. Линія или плоскость, перпендикулярная къ отвѣсной линіи, называется горизонтальною.

Направленіе и величина тяжести

34. Опыты показываютъ, что отвѣсныя линіи въ такихъ мѣстахъ, между которыми разстояніе не очень велико, между собою параллельны; на весьма же большихъ разстояніяхъ направленія ихъ сходятся къ землѣ. Всѣ тѣла падаютъ въ одномъ и томъ же мѣстѣ, или въ двухъ не весьма отдаленныхъ мѣстахъ, въ пустомъ пространствѣ, одинаково скоро (какъ то видно будетъ изъ множества опытовъ, въ послѣдствіи приведенныхъ); а потому тяжесть дѣйствуетъ на всѣхъ ихъ одинаково. Въ мѣстахъ же очень отдаленныхъ одно отъ другаго, тяжесть дѣйствуетъ на одно и то же тѣло различно.

Собственный вѣсъ тѣла

35. Давленіе, производимое тѣломъ на горизонтальную подставку, его поддерживающую, называется вѣсомъ его. Поелику всѣ частицы тѣла равно тяжелы, то и вѣсъ его будетъ пропорціоналенъ массѣ его, и можетъ служить мѣрою сей послѣдней. Посему-то въ общежитіи и опредѣляется масса вѣсомъ.

Собственнымъ вѣсомъ тѣла называютъ давленіе онаго, не обращая вниманія на объемъ тѣла. Оный опредѣлится, когда какой либо иной вѣсъ возмется за единицу, и сыщется посредствомъ взвѣшиванія, сколько разъ сія единица содержится въ вѣсѣ даннаго тѣла.

Во франціи за единицу вѣса, называемую граммъ, берется вѣсъ чистой воды, помѣщающейся въ одномъ кубическомъ центиметрѣ при температурѣ 2°,7 Р. Т. Десятая, сотая, тысячная доля онаго, называется дециграммъ, центиграммъ, миллиграммъ; а вѣсъ въ десять, сто, тысячу разъ большій онаго, называется декаграммъ, центиграммъ, килограммъ. Обыкновенно же принимается за единицу вѣса центнеръ, пудъ, фунтъ или лотъ, которыхъ величина въ каждой землѣ опредѣлена законами.

• Русскій торговый фунтъ = 0,409 килограмма = 0,730 Австр. фунта.

Онъ почти равняется вѣсу 25 кубич. русск. дюймовъ чистой воды.

• Килограммъ = 15438,86 Англ. грановъ.
• Росс. фунтъ = 6316 Англ. гран.

Росс. куб. футъ чистой воды, при наибольшей ея плотности = 69,21178 Росс. фунта.

Въ послѣдствіи подъ названіемъ: единица вѣса, или вѣсъ равный единицѣ, будемъ разумѣть всегда одинъ фунтъ, ежели не будетъ прямо при семъ означено другаго наименованія.

Табл. III. Опредѣленіе нѣкоторыхъ вѣсовъ въ миллиграммах
	Миллиграмъ
1. Вѣнскій торговый фунтъ = 32 лот. = 128 квин.	560012,2
1. Фунтъ аптекарской = 12 унц. = 76 драх. = 288 скр.[6] = 5660 гра.	420009,0
1. Фунтъ Шеколаднаго вѣсу = 28 лот.	490011,5
1. Червонецъ 80 ⅔ на 1 марку	3490,598
1. Каратъ = 4 гр. = 48 ½ Рихтпф	206,0851
1. Богемскій фунтъ	514346,5
1. Шлезскій	529838,5
1. Тирольскій	562922,3
1. Амстердамскій	493926,2
1. Аугсбургскій	491043,5
1. Баварскій	561288,0
1. Кельнскій	467740,1
1. Англійскій	680421,9
1. Франкфуртскій	467019,8
1. Французскій	489506,2
1. Гамбурскій	484316,8
1. Лейпцигскій	466827,5
1. Нирнбергскій	509781,8
1. Русскій	408978,6
1. Шведскій	425122,5
1. Испанскій	460293,1

Плотность

36. Изъ сравненія вѣсовъ двухъ однородныхъ тѣлъ, разныхъ объемовъ, при одной и той же температурѣ, находимъ, что они состоятъ въ прямомъ содержаніи объемовъ ихъ. Но сіе не всегда замѣчается надъ разнородными тѣлами. То тѣло, которое при одномъ и томъ же объемѣ больше вѣситъ, называютъ плотнѣйшимъ, и сіе свойство его приписываютъ большему количеству матеріи въ данномъ объемѣ заключающей ея. Когдя бы находилось хотя одно только тѣло безъ скважинъ, то можно было бъ массу его сравнивать со всѣми другими, находимое отношеніе выражать числами, и такимъ образомъ имѣть совершенный вѣсъ каждаго изъ нихъ; но какъ таковаго тѣла не существуетъ, то и плотность тѣлъ можетъ быть находима только относительная. Для сей цѣли берется масса воды чистой въ объемѣ = 1 за единицу массы; и плотность воды также = 1, и помощію сей единицы выражается плотность каждаго иного тѣла числомъ, показывающимъ отношеніе массы онаго, при одномъ и томъ же объемѣ, къ упомянутой массѣ воды. Такъ напр.: плотность золота выражается числомъ 19, поелику кубическій футъ онаго имѣетъ массы въ 19ть разъ больше, нежели таковый же объемъ воды.

Отношеніе между вѣсомъ, тяжестію, объемомъ и плотностію

37. Когда означимъ чрезъ $P$ вѣсъ, какого либо тѣла; чрезъ $V$ объемъ его; чрезъ $D$ плотность его, и чрезъ $g$ дѣйствіе тяжести въ одномъ какомъ либо мѣстѣ, то $VD$ означитъ массу того тѣла, а $VDg=P$ вѣсъ онаго.

Относительный вѣсъ

38. Вѣсъ какого либо тѣла, взятаго въ объемѣ = 1, называется относительнымъ его вѣсомъ.

А потому, полагая въ произведеніи $VDg$, объемъ $V=1$, получимъ выраженіе для относительнаго вѣса $S=Dg$; слѣдовательно будетъ также и $P=VS$ или $S={\frac {P}{V}}$.

Означая подобнымъ образомъ и въ другомъ тѣлѣ чрезъ $d$ и $s$ величины одноименныя съ величинами $D$ и $S$, находимъ, при одной и той же величинѣ $g$, что $S:s=D:d$, т. е. что относительные вѣсы пропорціональны плотностямъ тѣлъ.

На семъ основываясь, можно иногда принимать относительный вѣсъ тѣла за плотность его.

Двоякій способъ выраженія онаго

39. Относительный или сравнительный вѣсъ тѣла можетъ быть выраженъ двоякимъ образомъ:

1. или посредствомъ собственнаго вѣса его въ объемѣ = 1; когда на пр. говорятъ, что одинъ кубическій футъ вѣситъ 69,21 фунта. И таково собственно выраженіе относительнаго вѣса,
2. или посредствомъ числа, которое бы показывало, сколько разъ въ вѣсѣ разсматриваемаго тѣла при объемѣ равномъ 1 цѣ заключается вѣсъ чистой воды, въ томъ же объемѣ и при извѣстной температурѣ взятой. Хотя симъ образомъ выражается собственно показатель отношенія вѣса, но при семъ бываетъ та выгода, что можно получить выводъ, независимый отъ различія единицъ вѣса и объема, употребляемыхъ въ разныхъ земляхъ.

Приведеніе обоихъ способовъ къ одному

40. Впрочемъ оба способа выражать относительный вѣсъ тѣлъ удобно приводятся къ одному и тому же. Такъ на пр.: ежели означимъ относительный вѣсъ воды по (1) чрезъ $p$, а относительный вѣсъ инаго какого либо тѣла такъ же по (1) чрезъ $q$, а по (2) чрезъ $s$, то имѣемъ:

$q=ps,\quad s={\frac {q}{p}}$.

Примѣчанія

1. Относительно связи метрической и дометрических европейских систем см. ЭСБЕ:Таблицы для перевода метрических (десятичных) мер в русские и русских — в метрические/ДО и ЭСБЕ:Меры.
2. Очевидно, опечатка. В этом томе, в § 219, указано, что Пар. д. = 1,065188 Рус. Д., поэтому

   1 русс. фут = 324,8394:1,065188 мм = 304,9597 мм.

   Русский фут, по закону, равен английскому и подобно ему делится на 12 дюймов по 10 линий. В справочнике Франца Можника (1848 г.), в табл. Fußmaße, дается значение

   1 русс. фут = 1 англ. фут = 305 мм.

   В таблицах Ф. Петрушевского (ЭСБЕ)

   1 метр = 39,37079 англ. дюймов = 3,280899167 англ. фут,

   но затем принимается

   1 метр = 3,280892 рус. фута.

   Отсюда

   1 русс. фут = 1 англ. фут. = 304,79449 мм или 304,7952 мм.

   Причины этих расхождений не ясны.
3. Старые французские меры: 1 туаз = 6 футов = 72 дюйма = 864 линии; австрийские меры: 1 клафтер = 6 футов = 72 дюйма = 864 линии, см. ЭСБЕ:Меры. Эти пропорции выдерживаются в табл. II не вполне точно. Также последние знаки чисел в приведенной таблице не согласуются, напр. $0,9731^{-1}=1,0276\not =1,0205$.
4. т. е. корнуольской глины
5. Имеется в виду градус экватора, то есть 1 французская миля $={\frac {1}{25}}$° экватора; см. Миля
6. В оригинале опечатка: указано 283 вместо 288.