Физика для любознательных. Том 2. Наука о Земле и - Страница 200

200

Доверяя Авогадро, мы из плотности и давления получаем, что молекула брома в 5,5 раза тяжелее молекулы воздуха; таким образом, мы приходим к химической формуле Вr с «молекулярным весом» 160. А простая кинетическая теория утверждает, что средняя скорость молекул будет меньше √5,5 раз.

223

22,4 мг при атмосферном давлении и 0 °C расширяются до 24 м при комнатной температуре.

224

Киломоль в 1000 раз больше обычного химического моля, в котором имеют дело с граммами. Поэтому наше число Авогадро в 1000 раз больше числа молекул в моле.

225

Гл. 35 («Химия и электролиз») входит в т. 3 настоящего издания.

226

Гл. 43 («Физика атомного ядра») входит в т. 3 настоящего издания.

227

Ей присвоено наименование постоянной Больцмана. — Прим. перев.

228

Строго говоря, разность дает нам (10 000 Р — Р), или (9999 Р), но было бы слишком смело считать эту величину отличной от 10 000 Р.

229

В задаче 14 гл. 25 (стр. 363) следовало предсказать влияние воображаемого увеличения размеров молекул. Это привело бы к укорочению длины свободного пробега и увеличению давления.

230

a/V — небольшая поправка, пропорциональная частоте соударений. Ми считаем, что непосредственно перед самым ударом о стенку взаимное притяжение может удержать медленные молекулы от удара. Оно заставляет их сталкиваться между собой или… как бы «поболтать по телефону». Число телефонных разговоров в городе пропорционально (плотности населения). Точно также вероятность, а следовательно, и частота молекулярных соударений пропорциональна (плотности), или (1/V) Поэтому уменьшение измеряемого давления (вследствие взаимодействия) ~ 1/V. Таким образом, добавив к измеренному давлению Р величину a/V, мы получим эту формулу.

231

При атмосферном давлении СО не может существовать в виде жидкости. Если мы попытаемся охлаждением превратить его в жидкость, он станет твердым. Если из огнетушителя (давление около 60 атм) выпустить СОв воздух, жидкость, забирая скрытое тепло, будет испаряться, превращая остальное содержимое в облако хлопьев «сухого льда».

232

Эта «тройная» точка выбрана теперь в качестве «фиксированной» точки на шкале температур. Международное соглашение отвергло в качестве фиксированных точек температуру таяния льда и кипения воды и приняло эту точку и абсолютный нуль. Однако шкала обычных термометров осталась прежней.

233

Наиболее простая схема сжижения для водорода и гелия — самых трудных с этой точки зрения газов — состоит в том, чтобы заставить газ толкать механический поршень, тем самым охлаждаясь.

234

Словом «плазма» теперь обычно называют «ободранные» атомные ядра и электроны, т. е. вещество в «разодранном» виде, существующее в горячих звездах и термоядерных экспериментах.

235

Гл. 32 («Электрические цепи») входит в т. 3 настоящего издания.

236

Гл. 33 («Электростатика») входит в т. 3 настоящего издания.

237

Гл. 1 («Земное тяготение») входит в т. 1 настоящего издания.

238

Это простенький пример, выбранный из области хорошо знакомой вам физики; к сожалению, он настолько прост, что ответ уже был известен вам до того, как машина выдала его. Но есть много случаев, когда машина может выдать совершенно неожиданные утверждения и заставляет нас проверять их на опыте. Например, математическое исследование по волновой теории света говорит, что, когда диск отбрасывает в пучке света тень, в середине тени будет маленькое яркое пятнышко света (как если бы в каждой монете была дырочка).

239

См. т. 1, стр. 75.

240

Волновое уравнение приводится к характерному виду

оно описывает любую волну, распространяющуюся со скоростью с. (Если вы знакомы с дифференциальным исчислением, попросите кого-нибудь из физиков показать вам этот замечательный раздел математической физики.) Это уравнение связывает распространение в пространстве со скоростью изменения во времени. Для величины, убывающей обратно пропорционально квадрату расстояния,

было бы нулем, а здесь оно равно величине, напоминающей ускорение. Для электромагнетизма величину dV/dt можно связать с излучением волн при ускорении электронов. О смысле

= 0 см. гл. 33 («(«Электростатика. Электрические заряды и поля», входит в т. 3 настоящего издания). Оно эквивалентно соотношению I в таблице на стр. 589, т. е. закону обратных квадратов.

241

Для дополнения уравнения IV вам потребуется ввести постоянную K, соответствующую К в уравнениях III. Знак минус в уравнении IV не необходим. Если уравнение IV дополнить, это несколько испортит симметрию, но этого требуют экспериментальные факты и сохранение энергии. Без этого не существовали бы радиоволны.

242

В нашем курсе используются другие обозначения (см. гл. 33 и 37, т. 3). Силу между электрическими зарядами мы запишем в виде F =В∙(Q∙Q)/d. Сравнение с формулой Максвелла показывает, то наше В равно 1/K. Магнитную же силу между двумя отрезками проводов, по которым проходит ток, мы запишем в виде F = B'∙(C∙L)∙(C∙L)/d, а наше В' равно К. Предсказание Максвелла v = 1/√(K∙K) в. наших обозначениях выглядит так: v = √((1/B)∙B') = √(B'/B). Измерив В и В', можно предсказать скорость распространения электромагнитных волн. Арифметика здесь простая. Попытайтесь проделать вычисления и сравнить результат о измеренной скоростью света 3,0∙10 м/сек. (В наших единицах B = 9,00∙10, a B'=10.)

200