Решающий приговор над этими разноречивыми результатами и мнениями, ясное и всеми признанное представление о расширении газов от теплоты внесли в науку только работы Гей-Люссака и Дальтона, которые, одновременно и вполне независимо друг от друга, пришли к совершенно согласным результатам. Гей-Люссак, разыскивая причину расхождения множества полученных им коэффициентов расширения, обратил внимание, прежде всего на присутствие в измерительных приборах воды, которая при нагревании превращается в пар и неопределенным, неподдающимся учету образом увеличивает объем заключенных в сосуде газов. Поэтому он обратил самое тщательное внимание на полное и совершенное высушивание сосудов, предназначенных для опыта, и на освобождение исследуемых газов от всякой влажности. После этих предосторожностей уже первая серия опытов дала ему очень согласные результаты. Шесть опытов с атмосферным воздухом показали расширение его, в промежутке между 0° и 100° С, на 0,3740, 0,3760, 0,3744, 0,3755, 0,3748, 0,3757. Следовательно, в среднем итоге получилось 0,3750, т. е. число, которое разнится от каждого в отдельности не более как на 0,001. Соответствующие опыты для водорода дали: 0,3749 и 0,3756; для кислорода: 0,3747, 0,3754 и 0,3745; для азота: 0,3742, 0,3756, 0,3750, 0,3746 и 0,3755 1. Результат своих опытов Гей-Люссак выразил в следующих словах: «Описанные выше опыты, которые были произведены мною с величайшей тщательностью, ясно показывают, что атмосферный воздух, кислород, водород, азот, пары азотной кислоты, аммиака, соляной, серной и угольной кислот при одинаковом повышении температуры расширяются тоже равномерно; что, следовательно, величина расширения не зависит от различных физических свойств или особой природы этих тел и что все газы вообще, насколько я могу заключить, расширяются от теплоты в одинаковой степени».
Гей-Люссак Жозеф Луи (1778-1850) Дальтон, который стал заниматься тем же вопросом немного раньше Гей-Люссака, опубликовал часть своих результатов уже в 1801 г. Он изучал расширение, испытываемое воздухом, высушенным посредством серной кислоты, при нагревании его в градуированных трубках, и нашел, что при повышении температуры на 157° F расширение составляет 0,321 первоначального объема, а когда он ввел в расчет коэффициент расширения газа 0,004, то получил число 0,325. Если принять расширение воздуха равномерным, то для расширения воздуха между обеими постоянными точками термометра получается 0,373. Позднее, после ряда повторных опытов, Дальтон дал в качестве общего результата своих измерений число 0,376 и притом не только для одного воздуха, но и для всех газов вообще и даже для всех паров. На этом основании коэффициентом расширения газов и было окончательно признано число 0,375; а закон, утверждавший общность этого коэффициента для всех газообразных тел, по всей справедливости получил название дальтоно-гей-люссаковского. Но Дальтон сам представлял себе этот закон в несколько ином виде, чем Гей-Люссак, и не совсем так, как этот закон был окончательно принят. Он сходился с Гей-Люссаком в том, что все газы расширяются одинаково; но он считал это расширение неравномерным и даже утверждал, что расширение всякого постоянного газа увеличивается в геометрической прогрессии, в то время как температура повышается в арифметической. Однако и формулировка Гей-Люссака должна была еще подвергнуться некоторому ограничению. Оба исследователя считали свой закон справедливым для всех вообще газообразных веществ, т. е. как для постоянных газов, так и для газов, поддающихся сжижению. Между тем позднейшие опыты показали, что последнего рода газы, когда температура их понижается настолько, что они приближаются к жидкому состоянию, более или менее отклоняются от общего закона в изменениях своих объемов, и что, следовательно, для этого рода газов рассматриваемый закон сохраняет всю свою силу лишь при температурах, далеких от точки их перехода в жидкое состояние. Эти сжимаемые в жидкость газы или пары вообще представляли явления крайне сложные. Ясно, что закон Дальтона-Гей-Люссака может быть приблизительно верен для сжижаемых газов лишь в том случае, когда они ограждены от всякого количественного прироста. Если же они находятся в соприкосновении с жидкостью, из которой они выделяются, то, разумеется, не может быть и речи об объеме определенного количества паров при определенной температуре, так как количество их должно постоянно увеличиваться с повышением температуры. Пары, находящиеся в соприкосновении с жидкостью, остаются насыщенными при любой температуре, и увеличение объема и упругости подобных насыщенных паров должно следовать совсем иному закону, чем закон Дальтона-Гей-Люссака. С другой стороны, определение давления этих насыщенных паров при различных температурах имеет огромное значение для применения пара к механической работе, а также для метеорологических целей, и потому разрешение этого вопроса занимало физиков не меньше, чем определение коэффициента расширения газов.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «РАБОТЫ ДАЛЬТОНА ПО РАСШИРЕНИЮ ГАЗОВ» з дисципліни «Історія фізики»
