Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 171 стр.

§ 38. Опыты Эндрюса                                                  167

рез поверхность раздела мы                     жидкость ρ = 103 кг/м3
дем наблюдать скачкообразное                                     кДж
изменение физических свойств в                          с ≅ 4,2
                                                                кг ⋅ К


                                       Н2О
разы или на десятки процентов.                 пар      ρ ∼ 1 кг/м3
Приходится задуматься: одно
                                                                кДж
ли и то же вещество находится                           ср ∼ 2
                                                               кг ⋅ К
по разные стороны поверхно-
                                    Рис. 8.2. Различие свойств
сти? Глядя только на физиче- жидкости      и газа на примере Н2О
ские свойства, скорее скажешь
«нет». Или, во всяком случае, что по физическим свойствам
этого сказать нельзя. Нужно привлекать иные. Например, ха-
рактер взаимодействия с другими веществами — химические
свойства. По ним вроде бы выясняется, что вещество одно.
Тогда следует вопрос: а с чем связано такое кардинальное от-
личие в физических свойствах? Вот здесь опыты Эндрюса да-
ют возможность многое прояснить исходя из уже распростра-
ненных тогда (но отнюдь не общепринятых) молекулярных
представлений о строении вещества.
       Представления о том, что вещество состоит из мельчайших частиц,
движущихся в пустоте, начали формироваться еще в XVIII веке. Слово «мо-
лекула» – уменьшительная форма от латинского moles (количество) – по-
русски должно означать лишь маленькое количество вещества. Современное
определение молекулы: наименьшая частица вещества, обладающая его ос-
новными химическими свойствами.
       Постепенное накопление результатов наблюдений и опытов, косвен-
но свидетельствующих в пользу молекулярного строения, продолжалось
весь XIX век. Основными доказательствами существования молекул счита-
ются: броуновское движение мелких частиц, не оседающих в газе или жид-
кости; диффузия – взаимное проникновение веществ; дифракция (отклоне-
ние от прямолинейности распространения) рентгеновских лучей, электронов
и нейтронов при прохождении через вещество, и др. Надо, однако, заметить,
что некоторые, даже крупные, физики и химики продолжали считать моле-
кулы и атомы не реальными объектами, а более-менее подходящими образ-
ами даже в начале XX века.
       Окончательное доказательство существования молекул связывают с
именами Альберта Эйнштейна, Мариана Смолуховского, Жана Батиста
Перрена и Теодора Сведберга. Эйнштейн и Смолуховский разработали в
1904 – 1906 гг. математическую теорию броуновского движения на основе
молекулярно-кинетической теории газов. Эксперименты Перрена и Свед-
берга блестяще подтвердили следствия из нее, а кроме этого, дали воз-
можность определить постоянную Больцмана и число Авогадро. За эти ра-
боты Перрен и Сведберг получили Нобелевскую премию 1926 года по фи-
зике и химии соответственно.