Бойля больших чисел

Примерно в то же самое время анализом поведения газов занимались шотландский физик Джеймс Кларк Максвелл (1831 — 1879) и австрийский физик Людвиг Больцман (1844—1906). Эти ученые установили следующее. Если предположить, что газы представляют собой совокупность большого числа беспорядочно движущихся частиц (кинетическая теория газов), то закон Бойля выполняется в том случае, если, во-первых, между молекулами газа не действуют силы притяжения и, во-вторых, молекулы газа имеют нулевые размеры. Газы, отвечающие этим требованиям, были названы идеальными газами. [c.120]

Усовершенствования межмолекулярных силовых моделей ограничиваются, с одной стороны, появлением большого числа свободно варьируемых параметров, а с другой стороны, увеличением объема численных расчетов. Последнее обстоятельство становится менее существенным благодаря широкому распространению больших ЭЦВМ, что, бесспорно, ведет к активному наступлению на проблему в целом, начиная с инертных газов [132, 133, 171, 178, 185]. В этой связи необходимо отметить, что различные свойства при различных температурах дают неодинаковую информацию о потенциальной энергии взаимодействия. Например, прп очень низких температурах по вязкости получается информация о хвосте потенциальной кривой, а из второго вириального коэффициента — о дне потенциальной ямы. Таким образом, достаточно точные значения коэффициента с члена могут быть получены экстраполяцией на 0° К кажущегося значения с определенного по вязкости [202]. Если же найти с из потенциальной модели, описывающей данные по В Т) и т] (Г) вблизи температуры Бойля, то полученное значение будет зависеть от выбранной модели и заметно отличаться от действительной величины [173]. К настоящему времени не существует единой точки зрения на относительную чувствительность различных свойств при различных температурах. [c.266]

Обратимся теперь к рассмотрению того, какими свойствами в действительности обладают реальные газы. Закон Бойля — Мариотта очень хорошо описывает поведение газов при достаточно низких давлениях, но при высоких давлениях наблюдаются заметные отклонения от этого закона. Как мы помним, из кинетической теории следует, что давление газа представляет собой результат коллективного действия молекул, сталкивающихся со стенками сосуда. При сжимании газа в уменьшающемся объеме происходит все большее число столкновений молекул со стенками сосуда, а это означает повышение давления. Но если учесть, что молекулы сами имеют некоторый объем, то можно понять, что закономерная взаимосвязь между объемом и давлением газа должна выполняться лишь до определенного предела, зависящего от собственного объема молекул. На рис. 9.9 схематически изображено состояние газа при различных давлениях и видно, что при очень высоких давлениях собственный объем молекул должен существенно изменять закономерную сжимаемость газа. Следовательно, объем газа при высоких давлениях можно рассматривать как идеальный объем, т.е. объем [c.159]

Наука использует все возможные средства исследования, позволяющие прийти к более глубокому пониманию явлений природы. До сих пор мы занимались рассмотрением атомов, молекул, химической связи и различными вопросами микроструктуры вещества. Теперь обратимся к понятиям энергии и энтропии, которые представляют собой коллективные свойства большого числа молекул. В какой-то мере мы уже использовали такой подход при изучении свойств газов, жидкостей и твердых веществ. Например, закон Бойля — Мариотта позволяет связать между собой давление и объем газа, совершенно не затрагивая при этом вопроса о свойствах отдельных молекул. [c.302]

Вследствие сокращения средней длины пути молекул при сжатии, по сравнению с вычисленной, увеличивается и число столкновений молекул. Чем короче расстояние между молекулами и больше число столкновений, тем больше сказываются силы отталкивания молекул и тем больше возрастают силы сопротивления их внешнему давлению. Отсюда следует, что под действием внешнего давления газ будет сжиматься меньше, чем это следует из закона Бойля—Мариотта, на какую-то величину Ь, где Ь — объёмная поправка, равная четырехкратному объёму молекул газа. Таким образом, в начале процесса сжатия в большей мере сказываются силы взаимного [c.109]

Бойль не был склонен утверждать, что то или иное известное вещество представляет собою химический элемент, т. е. не может быть ни при каких условиях разложено на составные части. Ни в книге Химик-скептик , ни в других своих многочисленных работах он не указывал ясно, что то или иное вещество обязательно должно быть причислено к элементам. Но если считать элементами практически неразложимые тела, состоящие из сходных однородных корпускул, то, по мнению Бойля, их может существовать большое число. Как отмечал Бойль, если элементы состоят из неких малых и первичных сочетаний мелких частиц материи, образующих весьма многочисленные и весьма сходные друг с другом корпускулы, не будет абсурдом признать, что таких первичных сочетаний должно быть гораздо больше, чем три или пять. Когда я говорю о корпускулах, или мелких частицах тел,— писал Бойль,— я не мыслю здесь непременно такие элементарные части, как землю и воду, или гипостатические начала, как-то соль, серу или ртуть, ибо здесь не в них дело [цит. по 8, стр. 255]. [c.19]

В это же время продвинулось вперед как исследование, так и совершенствование второго метода охлаждения - посредством смешения (растворения). Существенную роль сыграло здесь наблюдение Р. Бойля, сделанное при изучении охлаждающих смесей. Он заметил, что не всякие соли годятся для приготовления охлаждающих смесей на основе водяного льда. Соли, препятствующие быстрому таянию льда, не давали эффективного охлаждения. Наоборот, те соли, которые способствовали его таянию и растворялись в получающейся воде, давали эффективное охлаждение. Эти результаты содержались среди прочих важных сведений в его докладе Лондонскому Королевскому обществу в 1682 г. Новые опыты и наблюдения над холодом или экспериментальная история холода . Что, по существу, означало выражение способствовала таянию Очевидно, что лед таял тем быстрее, чем лучше данная соль или другое вещество растворялись в воде. Переход соли в раствор понижал температуру его затвердевания поэтому раствор оставался жидким и при понижении температуры. Соль могла растворяться и дальше по мере таяния льда. При этом тепло забиралось на "скрытую теплоту плавления льда и поглощалось водой. Низкая температура поддерживалась до тех пор, пока не таял весь лед. Р. Бойль использовал большое число охлаждающих смесей льда с различными Солями и кислотами и установил их свойства. [c.35]

Итак, скептический ум Р. Бойля не удовлетворялся нп четырьмя стихиями Аристотеля (огонь, воздух, вода, земля), ни тремя началами (соль, сера, ртуть) средневековой химии, и он старался решить вопросы о том, состоят ли все тела из одинакового числа материальных начал, знаем ли мы истинное число этих начал. Р. Бойль не был склонен утверждать, что то пли иное известное вещество представляет собой химический элемент, т. е. не может быть нп при каких условиях разложено на составные части. Ни в книге Химик-скептик , ни в других своих многочисленных работах он не указывал, что то или иное вещество обязательно нужно причислить к элементам. Но если считать элементами практически неразложимые тела, состоящие из сходных однородных корпускул, то, по мнению Бойля, их может быть много. Как отмечал Р. Бойль, если элементы состоят из неких малых и первичных сочетаний мелких частиц материи, образующих многочисленные и сходные друг с другом корпускулы, ие будет абсурдом признать, что таких первичных сочетаний должно быть гораздо больше, чем три или пять. Когда я говорю о корпускулах, или мелких частицах тел,— писал Бойль,— я не мыслю здесь непременно такие элементарные части, как землю и воду, или гипостатические начала, как то соль, серу или ртуть, ибо здесь не в них дело [c.37]

Если давление при измерении объема немного отличается от 760 мм рт. ст., то можно без большой ошибки при пересчете применять уравнение идеального газа. Определив объем, который занимал бы данный газ при нормальных условиях, можно легко рассчитать число молей, деля найденный объем газа на молярный объем при нормальных условиях. Если измерение объема, как это часто бывает при точных работах, производят при небольшом давлении, то этот упрощенный метод в большинстве случаев недопустим, так как при этом, по крайней мере у тех газов, у которых температура Бойля лежит очень высоко, ошибка достигает примерно 3%. [c.439]

В заключение расскажем об одном опыте Бургаве, имеющем целью опровергнуть утверждения многих химиков, в том числе и Бойля, о весомости огненной материи . Бургаве взвешивал большие куски металла в холодном и сильно раскаленном состоянии и не обнаружил разницы в весе. Отсюда он пришел к выводу, что огненная материя не имеет веса, так как несмотря на большое ее содержание в раскаленных металлах увеличения веса последних не наблюдается. [c.246]

Кинетическая теория дает простое объяснение закону Бойля. Молекула при ударе о стенку сосуда, в котором находится газ, отражается от стенки, передавая ей импульс (количество движения) таким образом, удары молекул газа о стенку создают давление газа, которое уравновешивается внешним давлением, оказываемым на газ. Если объем уменьшается вдвое, то каждая молекула ударяется о стенку сосуда вдвое чаще, а следовательно, давление увеличивается в два раза. Закон Шарля и Гей-Люссака имеет столь же простое объяснение. Если абсолютная температура увеличивает- ся вдвое, то скорость молекул возрастает в ]/ 2 раза. Это приводит к уве- I личению числа ударов молекул о стенку в ]/2 раза большему, чем прежде, причем сила каждого удара возрастает в]/ 2 раза, и, таким образом, само давление удваивается (У 2 X ]/"2 = 2) при увеличении вдвое абсолютной температуры. На основании того, что средняя кинетическая энергия молекул газа одинакова для всех газов при данной температуре, можно объяснить также и закон Авогадро. [c.290]

При градуировке методом изотермического расширения точно измеренный малый объем с небольшим количеством газа соединяют с большим объемом, в котором давление может быть принято равным нулю. По закону Бойля—Мариотта можно легко подсчитать конечное давление. Дальнейшее понижение давления можно получить, увеличивая число ступеней расширения. [c.224]

Исследования Бойля вели к объяснению химических реакций на основе понятия элемента. Отрицая научное значение аристстелевских и алхимических элементов, слишком немногочисленных и недостаточных для объяснения всех известных фактов, он утверждал, что элементы суть неразлагаемые дальше составные части тел, и считал, что их число должно быть больше числа, которое позволяли предвидеть ранее предложенные теории. Его корпускулярная теория, которая, по существу, представляет собой атомистику, стремится отчасти опереться на химические факты. [c.91]

До Р. Бойля химики пытались создавать теории , которые не поддавались опытной проверке. Он же сделал первую попытку придать химическим исследованиям научный характер. В основу любого научного исследования он положил требования, выдвинутые до него английским философом Фрэнсисом Бэконом (1561—1626), что химик должен 1) собрать возможно большее число фактов, относящихся к изучаемому явлению, 2) сделать из них выводы и сформулировать гипотезу, т. е. научное предположение, 3) сделать выводы из этой гипотезы, 4) проверить опытным путем эти выводы, 5) в случае, если опыты не подтвердят хотя бы один вывод, считать гипотезу неправильной и пытаться заменить ее новой. [c.8]

Исследования Бойля вели к объяснению химических реакций на основе понятия элемента. Отрицая научное значение аристотелевских и алхимических элементов, слишком немногочисленных и недостаточных для объяснения всех известных фактов, он утверждал, что элементы суть неразлагаемые дальше составные части тел, и считал, что их число должно быть больше числа, которое позволяли предвидеть ранее предложенные теории. Его корпускулярная теория, которая, по существу, представляет собой атомистику, стремится отчасти опереться на химические факты. Так, наблюдая изменения некоторых тел при действии определеннгзгх реагентов, которые как бы разрушают природу этих тел, но не их сущность , Бойль заключил, что корпускулы , из которых образованы тела, остаются неизменными при различных превращениях последних. Наиример, если мы действуем на золото царской водкой, а на серебро, медь и ртуть — азотной кислотой, то видим, как эти металлы исчезают, но их корпускулы, растворенные в кислоте, должны сохраниться без изменения, потому что из этих растворов можно снова получить исходные металлы. [c.92]

Лавуазье придерживался определения химического элемента, которое дал Бойль (см. стр. 18). В Начальном курсе химии Лавуазье писал Если... мы свяжем с названием элементов или начал представление о последнем пределе, достигаемом анализом, то все вещества, которые мы еще не смогли никаким способом разложить, являются для нас элементами но не потому, что мы могли бы утверждать, что эти тела, рассматриваемые нами как простые, не состоят из двух или даже большего числа начал, но так как эти начала никак друг от друга не отделяютЬя, или, вернее, потому что мы не имеем никакого средства, чтобы их разделить, эти тела ведут себя, с нашей точки зрения, как простые, и мы не должны считать их сложными до тех пор, пока опыт или наблюдения не докажут нам этого [3, стр. 362]. [c.79]

Стремление получить дополнительную информацию о работе сердца стимулировало развитие магнитокардиографии (МКГ). Первые результаты бьши получены Бойлем и Макфи, а в Советском Союзе Сафоновым и др. с помощью индукционных катушек с большим числом витков (до миллиона) и ферритовым сердечником [84, 85]. Ливанов с сотрудниками [143] использовали для МКГ более чувствительный магнитометр — на парах цезия с оптической накачкой. Применение же сквид-магнитометров [100, 61, 144 — 146] дало возможность получать МКГ с таким же разрешением, что и ЭКГ, и приступить к широким исследованиям магнитной активности сердца. [c.97]

В аналитической химии до самого последнего времени большое значение имел систематический качественный анализ. Если еще раз взглянуть на историю качественного химического анализа, то можно отметить некоторые ее вехи. Р. Бойль, видимо, первым использовал сероводород как химический реагент для обнаружения олова и свинца. Бергман сделал сероводород одним из главных реактивов, использовав его для получения осадков со многими металлами. В этом направлении много работали также Ж. Л. Гей-Люссак и другие химики XIX в. Отдельные качественные реакции накапливались еще со средних веков, в числе относительно новых можно назвать реакцию иода с крахмалом (Ф. Штромайер, 1815), фосфора с молибдатом (Л. Ф. Сванберг, 1848). Для получения сероводорода стали использовать аппарат Киппа (1864). Современная сероводородная схема качественного анализа оформилась в трудах Г. Розе, К. Р. Фрезениуса и др. Позднее, в основном в нынешнем веке, были предложены и другие схемы. [c.17]

Мы уже говорили, что Лавуазье не мог не знатй о таких научных трудах Ломоносова, как Размышления о причине теплоты и холода , Об отношении количества материи и веса и Рассуждение о твердости и жидкости тел . Из этих работ он узнал, во-первых, о несогласия Ломоносова с тем, как англичанин Бойль объяснял прибавку в весе металлов при обжиге (внедрение в них частичек таинственной материи огня ) во-вторых, о том, что сам Ломоносов объяснил эту прибавку соединением металлов с частицами воздуха и, наконец, в-третьих, о законе сохранения веса, который Ломоносов сначала вывел, разбирая опыты Бойля, а затем доказал собственными опытами. Эти работы русского ученого произвели, повидимому, большое впёчатление на молодого Лавуазье, который написал 20 февраля 1772 года Я осознал необходимость сперва повторить опыты, сопровождающиеся поглощением воздуха, и умножить их число, чтобы, зная происхождение этого вещества, я мог проследить его действие в различных соединениях... С этих опытов я я счел должным начать . [c.94]

В середине XVII века Юнгиус и Бойль сформулировали понятие элемента. Элементами они назвали основные вещества, которые не разлагаются ца более простые. Из отдельных элементов образуются соединения. Элементов сравнительно немного — на сегодня их известно чуть более ста, и это число в будущем вряд ли существенно увеличится. Химических соединений существует несравненно больше — около миллиона, и количество их ежедневно пополняется вновь открытыми в природе или синтезированными в лаборатории. [c.10]

Исходный уровень 6 Pi второй резонансной линии требует для непосредственного возбуждения большого количества энергии. Ступенчатое возбуждение этого уровня, как показывает схема рисунка 148, может произойти только сложными обходными путями, при которых электрон может попасть на этот уровень лишь в результате перехода с какого-либо более высокого уро-вня с излучением той или иной нерезонансной линии. Возможностей обратного перехода на более высокие уровни тоже много ). В результате, как показывает диаграмма рисунка 150, при давлении порядка 100 мм, Hg львиная доля мощности, расходуемой в разряде, приходится на т и лишь небольшое число процентов на ч не ез. ещё меньше на у ез При дальнейшем увеличении давления из-за большого -По сильно возрастает температура газа. Это приводит к тому, что существенную роль начинает играть новое явление термическая ионизация и термическое возбуждение. При последнем преимущественную роль играет ступенчатое возбуждение исходных уровней нерезонансных линий по тем же причинам, которые при несколько более низких давлениях вызывают более медленное уменьшение / ер ез ПО Сравнению с i pes" при больших плотностях тока (в случае ртути — несколько ампер) и при дальнейшем повышении давления термическое возбуждение играет всё большую и ббльигую роль. В связи с этим удельный вес излучения нерезонансных линий в общем балансе. мощности разряда очень сильно возрастает, в то время как "Пр,. , попрежнему незначительно (в случае ртути порядка 1%). Бойль в его опытах со ртутной лампой сверхвысокого давления осуществил такой режим, при котором излучение нерезоиансных линий составляло 75% общей мощности разряда [1100]. [c.346]

Небольшое число только что упомянутых имеп достаточно, чтобы показать, что атомистика XVH в. не получила по-настояш ему научного определения п ограничивалась абстрактными построениями. Однако ее заслугой было то, что она сохранила для научного исследования проблему дискретности веш,ества и косвенно показала невозможность применить такую теорию к химическим проблемам одним только умозрительным путем. Кроме того, был достигнут еще один важный результат — определение элемента, к которому пришли через работы Бойля химия больше не оставит этого понятия, настолько оно оказалось необходимым для понимания явлений, связанных с реакциями между различными телами. [c.96]

После всех точных исследований и, в особенности, после классических работ Стаса приходится принять как факт, что атомные веса не выражаются (по отношению к водороду) целыми числами, но в то же время они обыкновенно до того приблин аются к целым числам, что приближение это нельзя считать случайным, и трудно допустить, чтобы гипотеза Нраута была лишена всякого реального основания . В то же время мы вообще видим [еще и в других случаях], что те опытные цифровые данные, из которых выводится закон, выраженный в простой и строгой форме, в сущности не отвечают вполне строго такому шкоиу, а являются только большим или меньшим приближением к нему. Вместе с тем мы видим обыкновенно, что цифры, находимые опытом, способны колебаться в известных границах, смотря по условиям опыта. Так, напр., данные опыта в большинстве случаев не отвечают вполне точно закону Бойль-Мариотта. Они [c.413]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология