Билык В.Я. Прибор Ломоносова для исследования жидкостей (1123996)
Текст из файла
В. Б. БИЛЫК ПРИБОР ЛОМОНОСОВА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИДКО СТЕЛ В современной литературе по истории естествознания можно встретить упоминания о «вискозиметре» Ломоносова или весьма краткие описания этого почти совсем не изученного прибора.' Касаясь «вискозиметра», авторы обычно отмечают оригинальность конструкции и важную роль его в научных замыслах Ломоносова, относящихся к коренной проблеме физической химии — природе межмолекулярных сил.
В чем состоит сущность действия прибора, каков был задуманный Ломоносовым способ его применения — эти вопросы пока еще не получили достаточно полного ответа. Остаются неизвестными логические предпосылки, на основании которых Ломоносов рассчитывал использовать этот простейший по внешнему виду прибор для оценки глубоко скрытых сил взаимосвязи молекул в жидких телах. Неизучеиность данного прибора Ломоносова связана прежде всего с отсутствием сколько-нибудь полных пояснений его автора. Единственным первоисточником представлений об устройстве прибора явился изображенный на рис.
1 чертеж с собственноручной надписью Ломоносова: «инструмент для следования вязкости жидких материй по числу капель». Чертеж этот был обнаружен в Архиве Академии наук Б, Н, Меншуткиным, который впервые опубликовал его в 1904 г.в В последующих своих работах Б, Н, Меншуткин высказал мнение, что с помощью данного прибора «по числу капель з определенный промежуток времени можно судить о вязкости жидкостей»,з и отметил, что «приборы такого типа — конечно, усовершенствованные — применяются для этой цели н теперь»." ' П.
С. К уд р янаев. История физики, т. 1. Учпедгиз, М„1948, стр. 327. е Б. Н. Меиш уткин. М. В. Ломоносов как физико-химик. Известия С.-Петероургского политехнического института, 1904, т, 2, вып. 3 — 4, стр. 307 (269). з Меишуткин, 11, стр. 424. а Б. Н. М е и ш у т к и и. Жизнеописание Михаила Васильевича Ломоносова. Изд. АК СССР, 1947, стр. 137. ПРИБОР ЛОМОНОСОВА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ Комментарии Б. Н.
Меншуткина послужили основой для утвердившихся теперь представлений о приборе как о вискоэиметре и о том, что о межмолекулярных силах он позволяет судить лишь постольку, поскольку речь идет о вязкости жидких тел. которая вообще зависит от их молекулярного строения. Наиболее категорические утверждения такого рода встречаем в книге И. Б. Литинецкого: нС помощью названного прибора Ломоносов намечал Рнс. 1.
исследовать „сцепление частей в растворе по сравнению с таковой воды ... по числу капель, падавших из воронки за определенный промежуток времени, делалось заключение об относительной вязкости... Совершенно очевидно, что созданный ученым прибор представлял собой первый в мире относительный вискозиметр. Сравнивая его (по принципу конструкции) с современным относительным вискозиметром (так называемый вискозиметр Энглера), нетрудно убедиться в полной их аналогии.
Давно пора установить историческую справедливость и назвать широко применяемый во многих областях техники ХХ века относительньш вискозиметр именем его изобретателя М. В. Ломоносова».Б Такое толкование дает искаженное представление, за которым теряются весьма интересные с исторической точки зрения идеи Ломоносова е И. Б.
Лн т н не в к н й. М. В. Ломоносов — осяовоположннк отечественного ярнооростроеннн, Гостехнааат, М. — Л, 1952, стр, 23 — 25. 72 в. я. яндык о природе жидких тел. Противопоставить И. Б. Лнтинецкому можно единственную работу, где высказана иная точка зрения. В. П. Барзаковский и Н. М. Раскин указали, что «вискозиметр Ломоносова позволяет характеризовать вязкость н поверхностное натяжение жидкостей...» Однако это утверждение авторы не подкрепили доводами и анализом физического процесса, происходящего в приборе при его работе, как остаются неподтвержденными и предшествующие мнения, будто прибор Ломоносова является исключительно внскоянметром. Между тем изучение вопроса обнаруживает и другие, интересные с точки зрения физико-химической экспериментальной техники объективные возможности применения прибора Ломоносова.
В настоящей статье при рассмотрении прибора будем исходить из следующих двух вопросов: 1) какую задачу ставил перед собой Ломоносов, когда проектировал прибор, 2) на самом лн деле этот прибор по принципу действия является внскозиметром. Общепринятое теперь представление о вязкости, как о физическом свойстве жидкостей, было впервые сформулировано Ньютоном. Под вязкостью (или внутренним трением), как известно, понимают силу сопротивления жидкости скользящему смещению ближайших слоев в ее массе. В середине ХЪ1 в. такое понимание вязкости еще не получило достаточно широкого распространения среди ученых.
Современники Ломоносова, Д. Бернулли и Л. Эйлер, разрабатывали гидродинамику идеальных жидкостей, не принимая во внимание внутреннего трения, свойственного всем обычным жидкостям. Поэтому опытная проверка теории приводила к неблагоприятным результатам. В конце ХЪ'111 в. стали часто появляться продиктованные прямыми потребностями практики экспериментальные исследования потоков жидкостей в трубах и каналах, после чего уже в Х1Х в. сложились основные представления о вискознметрии.
У Ломоносова можно найти только единичные высказывания, относящиеся собственно к вязкости или текучести жидкостей. В «Введении в истинную физическую химию» имеется такое определение: «Жидкое тело бывает либо густым, либо тонким. Тонкое, при изменении фигуры полости, заключающей его, быстро следует за поверхностью полости, а густое— медленно».т Здесь предельные случаи различной вязкости жидкостей выражены посредством разных терминов («густое» н «тонкое») как качественно неодинаковые состояния. Поэтому трудно судить о том, имел ли Ломоносов представление о вязкости как об определенном физическом свойстве, лишь количественно неодинаковом у разных жидкостей. В переведенной Ломоносовым на русский язык «Экспериментальной физике» Вольфа ничего не говорится по существу о вязкости жидкостей, и термин ' В.
П. Ба р в а к о в с к и й и Н. о4. Р а с к и и. Оеорудоваиие химической лаборатории Ломокосова. Ломоиосов, !!1, стр. 192. — Раврадка наша, — В, Б. ' ПСС, т, 2, стр. 491 — 493. ' ПСС, т. 1, стр. 419 — 530. приВОР ломоносОВА для исслядОВАния жидкостеи 73 «вязкость» там не встречается. Не может быть уверенности и в том, что в надписи <сприбор для следования вязкости жидких материй по числу капель» термин «вязкость» означает внутреннее трение в современном понимании. В той же работе Ломоносов далее писал: «...
физики различают жидкость и текучее тело. Жидкостью они называют то тело, которое течет и у которого частицы взаимно связаны; оно образует капли, как вода. Текучим же в собственном смысле они именуют тело, частицы которого скользят, свободные от взаимного сцепления» з (из дальнейшего видно, что под «текучими телами» здесь подразумеваются зернистые и порошкообразные массы). По смыслу последнего определения образование капель является прямым результатом действия сил взаимосвязи между частицами жидкости, причем в отличие от твердых тел эти связи слабы настолько, что жид-.
кость может течь. Получается, что каплеобразоваиие характеризует силы взаимосвязи частиц жидкости. Ниже мы убедимся, что именно эту идею Ломоносов положил в основу конструкции своего прибора. В планах н материалах к курсу физической химии,'э которые Ломоносов разрабатывал в 1752 г., намечены систематические экспериментальные работы, ставившие своей целью выявить глубокие связи между внутренним строением тел и их разнообразными внешними физико-химическими свойствами.
Во «Введении в истинную физическую химию» эта линия исследования выражена следующими словами: «На первом месте надо поставить те качества смешанных тел, которые зависят от различного сцепления частиц, ибо никакое изменение смешения в химии не может воспоследовать без изменения сцепления частиц»." Не случайно поэтому, что в планах экспериментальных работ Ломоносова часто встречаются заметки, касающиеся вопроса о силах связи между частицами разных тел, или, как он выражался, «сцеплении частиц». Отчетливо характеризует подход Ломоносова к этой задаче следующая записан «ХЪ .
Ф н з и ч е с к и е о п ы т ы П. Сцепление ' 1. Жидких 1тел] по числу капель 1) пробою на излом 2. Твердых ~тел1 2) сдавливанием 3) стиранием на камне».'» ' ПСС, т. 2. стр, 493. " ПСС, т. 2, стр. 439 — 479. " ПСС, т. 2, стр. 489 "ПСС, т. 2, стр. 471. В. я. вилык Планы курса физической химии заканчиваются заметкой, являющейся логическим завершением проделанной Ломоносовым работы по составлению программы экспериментов. Здесь дается конкретный перечень необходимых ему приборов и приспособлений: «1.
Вески с деревянным долгим веретеном и с костяными чашками, в станочке выкрашенные. «2. Инструмент для сдавливания. «3, Инструмент для ломанья. сс4. Точило твердое с приданною. «5. Инструмент, как узнавать вес капель...» ' Этот список Ломоносов воспроизводит и в специальном представлении в Академическое собрание от 11 мая 1752 г. со следующей мотивировкой: «Я считаю весьма полезным в моих химических лекциях, читаемых учащемуся юношеству, всюду, где только возможно, присоединять к химическим опытам физические и попытаюсь сам осуществить то, о чем говорил на последнем публичном собрании в „Слове о пользе химии".. Поэтому в течнне всего курса экспериментальной химии я буду трудиться над тем, чтобы: «1) определять удельный вес химических тел; «2) исследовать взаимное сцепление их частиц: а) путем излома, Ъ) путем сжнмаиия, с) путем стачивания на камне, с!) для жидкостей— путем счета капель...
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
