Тот факт, что газ испытывает давление, или, как его назвал Роберт Бойль, «упругое воздействие», был объяснен кинетической теорией. Согласно этой теории, молекулы газа находятся в постоянном движении, часто сталкиваясь друг с другом и ударяясь о стенки содержащего их сосуда и меняя, таким образом, направление своего движения. Используя это относительно простое представление, Клаузиус в Германии и Максвелл в Англии в период между 1850 и 1860 г. вывели несколько уравнений, связывающих некоторые свойства газа, доступные измерению, с характеристиками отдельных молекул. Одно из этих уравнений показывает, как вязкость газа, то есть его сопротивление потоку, зависит от размеров молекул газа и числа молекул в единице объема. Однако, поскольку ни одна из последних величин не была известна, их связь с доступной экс-периментальному определению вязкостью не имела никакого практического значения, так как из одного уравнения с двумя неизвестными нельзя получить определенного решения.
Дилемма была решена простым, хотя и приближенным, способом немецким ученым Лошмидгом в 1865 г. Лошмидт указал, что если считать молекулу сферической и, кроме того, предположить, что в жидком состоянии сферические молекулы уложены насколько возможно плотно, то легко получить другое уравнение, связывающее те же величины с плотностью жидкости. Таким образом, если известна вязкость данного газа и плотность жидкости, образующейся при его сжатии и охлаждении, то эти два уравнения позволяют вычислить размер молекул этого газа и число их в единице объема.
Применяя этот способ к азоту, кислороду и двуокиси углерода, Лошмидт нашел, что диаметры их молекул немногим больше одной десятимиллионной сантиметра, то есть 10~7 см, — величины, как теперь известно, примерно в пять раз превышающей действительное значение, но тем не менее того же порядка. Кроме того, вычисления показали, что в каждом случае в одном кубическом сантиметре (1 см) при обычных температуре и давлении содержится 2-1018 молекул — значение, которое примерно в четырнадцать раз меньше действительного1). Так как вес 1 смъ кислорода известен, можно вычислить вес одной его молекулы. Тогда вес атома составит половину этой величины. Несмотря на приближенность результатов Лошмидта, — частично вследствие использования неправильных данных для вязкости и частично вследствие предположения о том, что жидкость состоит из тесно упакованных сфер, — они имеют большое значение, так как представляют собой первую, основанную на глубоких теоретических принципах, попытку оценить свойства отдельных молекул.
Теория предельных нагрузок
Знаменитый советский ученый академик Отто Юльевич Шмидт в четырнадцатилетнем возрасте составил план своей жизни. В нем было подробно записано.. ...
Еще раз о здравом смысле
У прочитавших эти рекомендации наверняка возникнет и такой вопрос: что же получается? Предположим, человек сломал ногу, а Луна оказалась.. ...
Гиперборея: свидетельства, факты и находки
Сколько лет человечеству? Современные ученые, как правило, называют цифру 40 тысяч лет - с момента появления на Земле кроманьонца ...