Юный техник 1973-11, страница 55
есть 73 эрг. При этом температура капли понизится. Чтобы поддержать температуру на прежнем уровне, потребуется еще около половины той же работы, или всего 110 эрг. Пусть капля воды объемом 1 куб. см растягивается в пленку толщиной в миллионную долю миллиметра. Поверхность такой пленки составит 2 • 104 кв. см. Совершенная при этом работа равна 22-105 эрг. Если ту же каплю растягивать в пять и в двадцать раз более тонкие пленки, то потребуется работа в пять и в двадцать раз большая, то есть 11 -106 эрг и 44-10® эрг соответственно. При подсчете совершенной работы сила поверхностного натяжения принималась неизменной.' Но ведь должен наступить тот критический момент, когда эта сила уменьшается в соответствии с приведенными выше рассуждениями. Правильность хода своих мыслей В. Томсон решил проверить, сделав пересчет на теплоту испарения воды. Для испарения той же капли необходимо нагреть ее до 100° С, затратив энергию 8 • 10—2 кал, и затем обратить ее в пар, на что уйдет еще 54-10—2 кал. Полная энергия, требующаяся для обращения капли в пар, составляет 62-10—2 кал, или 26-10® эрг, что существенно больше работы, затраченной на образование первой и второй пленок. Но в третьем случае за счет работы растяжения капле сообщили почти вдвое большую энергию, чем необходимо для ее испарения. Оценив толщину, при которой воображаемый опыт дал осечку, В. Томсон определил оазмер молекулы воды. Он не мог быть меньше 5-10—9 см. Теоретические расчеты позволили оценить величину молекул снизу, чего так не хватало экспериментаторам. Мельчайшие частицы вещества попали в «ножницы». Размеры их были зажаты между верхним и нижним пределами. Это уже не лестница без конца. -Теперь недалеко было и до определения «истинного» размера молекул. В- следующем году В. Томсон пошел по другому пути. Известно, что при соприкосновении меди с цинком образуется гальваническая пара: медь заряжается отрицательно, а цинк — положительно. Представив себе столбик _ из множества тончайших заряженных листочков меди и цинка, Томсон подсчитал работу, .совершенную при их сложении. За счет выделяющейся энергии повышается температура столбика. Если уменьшать толщину листоч 53 |
