Максвелл вывел для него формулу =1/3dLu, где d — плотность рассматриваемого газа, a L и u обозначают, как и прежде, среднюю длину пути и среднюю скорость молекул газа. Так как и было уже известно, a d могло быть легко измерено, то фактически оставалось только определить из опыта , чтобы иметь возможность с помощью предыдущей формулы вычислить среднюю длину пути L. Такое опытное определение произвел в 1866 г. Максвелл почти одновременно с О. Е. Мейером по найденному Кулоном методу. Максвелл, подобно Кулону, подвешивал в горизонтальном положении кружок на проволоке, прикрепленной в его центре; кручением проволоки этот кружок приводился в колебательное движение, 'которое совершалось около его центра в его собственной плоскости. Постепенное затухание возбужденных колебаний зависит при этом почти только от внутреннего трения того рода газа, в котором кружок колеблется, так как вследствие прилипания на кружке всегда остается тонкий слой газа, который, двигаясь вместе с кружком, трется о газ, находящийся в покое. Влияние возможного еще сверх того внешнего трения между кружком и газовым слоем может быть исключено в результате опытов с кружками различной величины. Эти опыты привели к поразительному результату, что внутреннее трение не зависит от давления или плотности. Последнее, разумеется, возможно только при том условии, что плотность d с возрастанием давления увеличивается как раз настолько, насколько при этом уменьшается длина свободного пути. Легко показать, что это именно так и должно быть; для этого следует в формулу для подставить ранее полученную для L величину L=33/4s2; тогда =1/4 d3u/s2, или же, если заменить d через mN, где m — молекулярный вес, а N— число молекул в единице объема, получается =1/4 mN3u/s2, или же, так как, очевидно, N/3=1, =1/4mu/s2 Последнее выражение уже не содержит плотности. Для того чтобы еще больше подкрепить этот результат, а вместе с тем и правильность формулы для коэффициента, О. Е. Мейер в своей второй работе вычислил коэффициенты внутреннего трения из упомянутого уже ряда опытов, которые в 1846 и 1849 гг. Грэхем произвел над вытеканием газов через капиллярные трубки. Результаты этих расчетов тоже оказались в достаточном согласии с данными последнего исследования. Но вычислив с помощью коэффициента внутреннего трения из формулы =1/3dLu среднюю длину свободного пути молекулы, можно тотчас же, путем деления скорости молекулы на длину свободного пути, определить и число столкновений одной молекулы с другими в течение одной секунды. Эти константы кинетической теории газов О. Е. Мейер собрал в 1877 г. в одной таблице, которую мы частично здесь и приводим.
Приведенные результаты показали, что на основе новейшей теории теплоты, по крайней мере, газообразное состояние материи могло быть объяснено чисто кинетически, без всякого участия элементарных молекулярных сил. Отталкивательная сила была заменена живою силою движения, а притягательная — взаимными столкновениями частиц, которые, совершенно так же, как прежде притяжение, поддерживали молекулы в их колебаниях около некоторого среднего положения. Разумеется, все это имеет силу только для идеальных газов, для реальных же газов приходилось пока сохранить действие элементарных притягательных сил. Однако и по отношению к идеальным газам теория не была еще свободна от всех трудностей, и как раз один из ее наиболее ревностных защитников, Максвелл, в конце концов, стал склоняться к мысли, что и здесь нельзя обойтись без отталкивательной силы частиц. Согласно его формуле =1/3dLu, внутреннее трение прямо пропорционально молекулярной скорости и, а вместе с тем и квадратному корню из живой силы молекул, или также квадратному корню из абсолютной температуры газа, — в том, однако, предположении, что длина пути не зависит от температуры, так как в противном случае внутреннее трение могло бы возрастать в большем отношении, чем квадратный корень из температуры. Максвелл, действительно, считал необходимым допустить независимость средней длины пути от температуры; но так как последующие измерения внутреннего трения газов указывали как будто на возрастание последнего просто пропорционально температуре, то Максвелл пришел к убеждению, что отстаивавшаяся им до сих пор теория газов не может быть сохранена в прежнем своем виде. В своей работе 1866 г.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «КОЭФФИЦИЕНТ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ» з дисципліни «Історія фізики»
