Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Уиттекер Э. -> "История теории эфира и электричества" -> 176

История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.

Уиттекер Э. История теории эфира и электричества — И.: НИЦ, 2001. — 512 c.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка): istoriyateoriyaefiraielektrichestva2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 170 171 172 173 174 175 < 176 > 177 178 179 180 181 182 .. 217 >> Следующая

бесконечно разбавленном растворе зависит от концентрации точно так же,
как свободная энергия данного количества идеального газа зависит от его
плотности, то осмотическое давление р для каждого иона определяется через
концентрацию и температуру уравнением состояния идеальных газов
Мр = RTc,
где М обозначает молекулярную массу соли, ас - массу соли на единичный
объем.
Рассмотрим катионы, которые содержатся в параллелепипеде в области х,
поперечное сечение которого имеет единичную площадь, а длина равна dx. На
эти катионы действуют механическая сила, созданная электрическим полем и
равная -(i'c/M)dV/dx-dx, и механическая сила, созданная осмотическим
давлением и равная -dp/dx ¦ dx. Если за и обозначить скорость дрейфа
катионов в поле единичной электрической силы, то полное количество
заряда, которое было бы перенесено катионами через единицу площади за
единицу времени под воздействием только электрических сил, было бы равно
-(uvc/M)dV/dx; поэтому под воздействием обоих сил оно равно
uvc (dV_ , RT dc\ М V dx cv dx)'
Точно также, если за V обозначить скорость дрейфа анионов в единичном
электрическом поле, то заряд, перенесенный анионами через единицу площади
за единицу времени, равен
vvc f dV , RT dc\ М V dx cv dx)'
1С\т. Вант-Гофф Saenska Vet.-Ak. Handlingar XXI (1886), no. 17;
Zeitschrift fur Phys. Chem. I (1887), c. 481.
~Как следует из полученного выражения, выше, стр. 405.
Проводимость в растворах и газах
411
Следовательно, если полный ток обозначить за i, то получится
Первое слагаемое с правой стороны, очевидно, представляет произведение
тока на омическое сопротивление параллелепипеда dx, а второе слагаемое
представляет внутреннюю электродвижущую силу параллелепипеда.
Следовательно, если за г обозначить удельное сопротивление, мы должны
получить
ние для внутренней электродвижущей силы параллелепипеда dx, мы получаем
для электродвижущей силы элемента, действие которого зависит от переноса
электролита между областями с концентрациями Ci и С2, значение
которое согласуется с уже полученным результатом.
Можно заметить, что, несмотря на то, что ток, создаваемый
концентрационным элементом, который находится при постоянной температуре,
способен совершать работу, эта работа обеспечивается не за счет
уменьшения полной внутренней энергии элемента, а за счет отвода тепловой
энергии от расположенных рядом тел. Это действительно (как можно увидеть,
ссылаясь на общее уравнение свободной энергии У. Томсона)^ должно
происходить с любой системой, свободная энергия которой в точности
пропорциональна абсолютной температуре.
Успехи, которые были достигнуты в последней четверти девятнадцатого века
в отношении проводимости электричества жидкостями, несмотря на всю их
значимость, можно рассматривать как
^См. стр. 398.
2См. стр. 261.
г
(и + v)
ус dV М dx
и - v
RT dc М dx '
или
dx
М dx - и-у RT dc , (и + у)ус и + v vc dx
и + v = М/ГУС,
что не противоречит уравнению Кольрауша^; а интегрируя выраже
или
412
Глава 11
естественное развитие теории, которая уже давно явила себя миру. Иначе
дело обстояло со сходной задачей проводимости электричества газами, так
как, несмотря на то, что многие поколения философов изучали замечательные
эффекты, которые наблюдаются при прохождении тока через разреженный газ,
удовлетворительная теория этих явлений был открыта совсем недавно.
Некоторые ученые начала восемнадцатого века, которые занимались
электричеством, проводили опыты в безвоздушном пространстве; в частности,
Гауксби^ в 1705 году наблюдал свечение, которое появляется, если стекло
потереть в разреженном воздухе. Однако первыми непрерывный разряд в
разреженном воздухе, по-видимому, исследовали Готтфрид Генрих Груммерт
(1719-76?) в 1744 году"^ и Уотсон^, который, с помощью электрической
машины, провел ток через вакуумную стеклянную трубку диаметром три дюйма
и длиной три фута. "Наблюдать, - писал он, - за прохождением
электричества в затемненной комнате было воистину восхитительно: иметь
возможность наблюдать не его кисти или пучки лучей длиной один или два
дюйма, как это бывает на открытом воздухе, а сверкание во всю длину
трубки между пластинами, то есть тридцать два дюйма". Внешний вид этого
электричества он описывал в разных случаях как "блестящего серебряного
оттенка; очень похожий на самое яркое сверкание северного полярного
сияния" и "образующий непрерывную дугу сверкающего пламени". Его
теоретическое объяснение заключалось в том, что электричество "без
участия какой-либо сверхъестественной силы, продвигается в вакууме
посредством своей собственной упругости, чтобы поддерживать в машине
равновесие" - эта концепция естественным образом вытекает из объединения
одножидкостной теории Уотсона с доминирующей доктриной об
4
электрической атмосфере .
Другое объяснение выдвинул Нолле, который проводил опыты с электричеством
в разреженном воздухе примерно в то же время, что и Уотсон^, и увидел в
них поразительное подтверждение своей собственной гипотезы о вытекающей и
Предыдущая << 1 .. 170 171 172 173 174 175 < 176 > 177 178 179 180 181 182 .. 217 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed