Все исследования над упругостью твердых тел, как и механическая теория тепла, приводили к тому выводу, что частицы твердых тел находятся в непрерывном движении и что при достаточно больших силах они столь же легко смещаются, как частицы жидкости под действием более слабых сил. И действительно, на опыте удалось показать, что некоторые свойства жидкостей до известной степени присущи и твердым телам, и таким образом удалось больше сблизить между собою агресатные состояния тел, которые до тех пор так строго разграничивались. Так, А. -Э. Треска в средине шестидесятых годов пришел к выводу, что твердые тела под сильным давлением вытекают из отверстия в сосуде совершенно так же, как жидкости под влиянием тяжести. В достаточно прочный цилиндр, с небольшим отверстием на дне, он положил друг на друга несколько свинцовых кружков. Под действием сильного давления, достигавшего в отдельных случаях до 100 000 кг, кружки были выдавлены через отверстие в дне цилиндра в виде тонкой струи. Когда затем пластинки были разрезаны вдоль струи, то деформация отдельных слоев пластинок была заметна по тонким линиям раздела, по которым было видно, что движение свинцовых частиц происходило совершенно так же, как движение частиц жидкости. Когда металлические слои в цилиндре до известного предела уменьшались, то на вытекающей струе можно было даже наблюдать известное явление сжатия. Опыты с пластинками льда дали такие же результаты, но только выступающая струя была прорезана глубокими поперечными трещинами, несмотря на которые она оставалась прозрачной. Кованое железо тоже удалось при помощи парового молота весом, в 12 000 кг продавить через отверстие в 48 мм в диаметре. Из этих опытов Треска вывел общее заключение, что каждое изменение формы твердого тела, происшедшее под действием внешних сил, можно рассматривать как результат течения отдельных частиц, которое идет от точек, где тело подвергается наиболее сильному давлению, по направлению к тем местам, где имеются наименьшие препятствия. В новейшее время Треска подтвердил это положение на деформациях прямоугольного параллелепипеда и цилиндра. Параллелепипед, сжатый с двух параллельных сторон, а с двух других параллельных сторон лишенный возможности расшириться вследствие сопротивления твердых стенок, перешел под влиянием давления в параллелепипед, растянутый в свободном направлении; цилиндр, сжатый между двумя плоскостями, прилегающими к его основаниям, превратился в цилиндр большего диаметра и меньшей высоты. Однако во всех случаях объемы сжимаемых тел до и после сжатия оставались неизменными. К подобным же взглядам на отношение твердых тел к давлению пришел около 1880 г. и Спринг. Если твердые тела способны под высоким давлением стать текучими, то следует ожидать, что под высоким давлением они могут свариваться друг с другом, что смеси твердых тел могут вступать в химические соединения, что они могут кристаллизоваться и переходить в аллотропические модификации. Действительно, при своих опытах над 83 различными веществами Спринг установил, что эти предположения правильны. Когда опилки из висмута, кадмия и олова были смешаны в пропорции вудовского сплава и подвергнуты давлению в 7 500 ат, то получился цельный кусок металла, который, будучи затем вновь превращен в опилки и снова подвергнут тому же давлению, дал массу, совершенно аналогичную сплаву и плавившуюся при 70° С. Призматическая сера под давлением перешла в более плотную октаэдрическую; аморфный фосфор при тех же условиях перешел в кристаллический и т. д. На основании этих опытов Спринг признал доказанным, что каждое тело, даже без сообщения или отнятия у него тепла, принимает то физическое или аллотропическое состояние, которое соответствует сообщенному этому телу объему. В более поздней работе он, подобно Треска, пришел к заключению, что вообще твердое тело, без перехода в другое агрегатное состояние, не может быть сжато или расширено на продолжительное время, и что, следовательно, длительная деформация твердого тела под влиянием давления может наступить только в результате временного частичного перехода его в жидкое состояние. Согласно этому представлению при чеканке монет металл не остается долгое время в сжатом состоянии под штампом, а вместо этого перетекает из сжатых мест в свободные; равным образом длительное искривление стержня следует приписать не частичному изменению его объема, а частичному перетеканию вещества с вогнутой стороны его на выпуклую.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ТЕКУЧЕСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ» з дисципліни «Історія фізики»
