* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

701 ТЕРМОДИНАМИКА 102 н и ж н ю ю п о г р а н и ч н у ю к р и в у ю в системе S, Т. В э т о й д и а г р а м м е о п р е д е л я е м "энтальпии н а линии сухого насыщения, приняв условно э н т а л ь п и ю ж и д к о с т и п р и 0° = 0 и п л а н и м е т рируя по нижней пограничной кривой по ур-ию г= ( д л я JAV р а д и у с а R — dR, г д е Л—радиус б о л ь ш о й с ф е р ы . П у с т ь количество энергии, падающей на сферу R, б у д е т Q c a l н а е д и н и ц у п о в е р х н о с т и и в единицу времени. Пусть скорость распростра­ н е н и я л у ч е й б у д е т v. Т о г д а к а к о й - н и б у д ь л у ч , п р о х о д я ч е р е з в о о б р а ж а е м у ю сферу R — dR, д о с т и г н е т з а т е м сферы R ч е р е з в р е м я ~ , на сферу тепло в количестве па­ д а я н а нее нормально. З а это в р е м я упадет , однако за J Т clS + J Av dp dp и з о б р а ж а е м п о г р а н и ч н у ю к р и в у ю в системе р , v и т а м п л а н и м е т р и р у е м ) . З а т е м строим л и н и и р = Const д л я п е р е г р е т о г о п а р а , пользуясь тем ж е ур-ием д л я энтропии, и по ним, п л а н и м е т р и р у я , получаем энтальпии. Д а ­ лее от н и ж н е й п о г р а н и ч н о й к р и в о й , и м е я з а ­ в и с и м о с т ь v от Т д л я ж и д к о с т и ( п о т е м ж е и з о ­ т е р м а м в системе р , pv), н а х о д и м те& ж е п р и е ­ мом и з о б а р ы ж и д к о с т и в д и а г р а м м е S, Т, а потом и в д и а г р а м м е S, г [ , ] . Д л я т е п л о е м ­ к о с т и с. и м е ю т с я д а н н ы е Х о л б о р н а - Х е н и г а , п р и в о д и м ы е в о в с е х с а п р в о ч н и к а х , д а л е е от­ р ы в о ч н ы е н а б л ю д е н и я п р и р а з л и ч н ы х t° и д а ­ влениях [Луссана, Д ж е н к и н а (Jenkin) и д р . ] . П р и л о ж е н и е п р и я ц и п о в Т. к т е ­ ории лучистого т е п л а . В истории развития Т. б ы л а время, когда считали, что Т. бессильна объяснить я в л е н и я лучистого т е п л а и в ы в о д ы ее п р и в о д я т к « п а р а д о к с а м » . П а р а д о к ­ сом с ч и т а л а с ь и с х е м а , д а н н а я А . Б а р т о л и [ J и приводящая к тому, что должно существовать лучистое д а в л е н и е н а м а т е р и а л ь н ы е т е л а , е с л и принять постулат К л а у з и у с а . В е л и ч и н у этого д а в л е н и я не т р у д н о о п р е д е л и т ь п о с х е м е Б а р ­ т о л и . П р е д с т а в и м себе и з л у ч а ю щ е е т е л о в в и д е сферы м а л о г о р а д и у с а г , н а х о д я щ е й с я в н у т р и сферы очень б о л ь ш о г о р а д и у с а R с в н у т р е н н е й поверхностью, абсолютно отражающей падаю­ щие н а нее л у ч и . М е ж д у с ф е р а м и п р е д п о л а г а ­ ется п у с т о т а , и п а д е н и е л у ч е й н а б о л ь ш у ю сфе­ ру можно считать нормальным в виду малости радиуса внутренней сферы. П у с т ь энергия ис­ п у с к а е м ы х м а л о й с ф е р о й л у ч е й будет I, о н и отражаются большой сферой и падают опять н а м а л у ю , где о т ч а с т и в н о в ь о т р а ж а ю т с я , о т ­ части п о г л о щ а ю т с я . П р е д п о л о ж и м , ч т о и х э н е р ­ г и я в п р о с т р а н с т в е м е ж д у с ф е р а м и есть S, и часть ее AS п о г л о щ а е т с я м а л о й с ф е р о й . П р е д ­ п о л о ж и м , что с у щ е с т в у е т f°-Hoe р а в н о в е с и е , и в с я система не п о д л е ж и т в н е ш н е м у в о з д е й с т ­ вию. Т о г д а ? = 1 + ( 1 — A ) S, т . е. I—AS, так к а к , если бы э т о г о н е б ы л о , м а л а я с ф е р а н а ­ г р е в а л а с ь бы и л и о х л а ж д а л а с ь , а м е ж д у т е м никакой внешней работы не имеется. Если бы м а л а я с ф е р а б ы л а а б с о л ю т н о «черной», т о А = 1 (абсолютное п о г л о щ е н и е ) , и т о г д а j f ^ S / г д е I —энергия испускаемых черной сферой лучей. Отсюда имеем и з в е с т н ы й з а к о н К и р х г о ф а : 1 4 1 5 р : 1 8 то ж е в р е м я о т р а з и т с я от с ф е р ы т а к ж е Следовательно в пространстве м е ж д у сферами R — dR и й в о б ъ е м е с о с н о в а н и е м , р а в н ы м е д и н и ц е п о в е р х н о с т и , и в ы с о т о й dR будет з а ­ к л ю ч а т ь с я количество энергии 9 & ^ j^ _ личество энергии (падающей и отраженной) в единице объема будет — это называется энергетич. плотностью стоячей (падающей и отраженной) волны в слое, г р а н и ч а щ е м с п о ­ верхностью, п р и нормальном падении. Коли­ чество ж е ~ б у д е т п л о т н о с т ь ю п а д а ю щ е й в о л ­ н ы . С о ж м е м т е п е р ь с ф е р у R д о р а д и у с а R - dR, 2 dR # 0 20 тогда количество энергии ~ от к а ж д о й еди­ ницы объема с ж а т и я должно будет поглотиться м а л о й сферой и б ы т ь отведено в н а р у ж н у ю среду, если мы предполагаем неизменяемость ?°-ного р а в н о в е с и я . П р и этом с ж а т и и б ы л а з а ­ т р а ч е н а р а б о т а н а е д и н и ц у п о в е р х н о с т и сферы R, р а в н а я р dR, г д е р — л у ч и с т о е д а в л е н и е , нормальное к поверхности, на единицу п о ­ верхности. Н а единицу ж е объема работа бу­ дет р а в н а р . П р е д п о л о ж и м , что э н е р г и я е д и н и ц ы о б ъ е м а з а в и с и т т о л ь к о о т t°, т о г д а п о п е р в о м у принципу Т . д л я изотермич. в данном случае процесса имеем & п p = E 2 c Q =2v, где и —плотность (в кгм/1 о б . ) э н е р г и и н о р ­ мально падающей волны в пограничном с по­ верхностью сферы R слое. Е с л и поверхность не вполне о т р а ж а ю щ а я , а частью п о г л о щ а ю ­ щ а я , частью о т р а ж а ю щ а я , тогда мы р а с с у ж ­ даем т а к : когда падающий л у ч проходит д л и н у dR з а в р е м я — , п о в е р х н о с т ь п о л у ч а е т з а э т о время энергию , но за то ж е время она eQdR ~ = L—отношение и с п у с к а т е л ь н о й способности к поглощательной д л я какого-нибудь тела не з а в и с и т от его п р и р о д ы и р а в н о и с п у с к а т е л ь ­ ной способности ч е р н о г о т е л а , в с е г д а I < 1 , т. к . А < 1. Н е т р у д н о в и д е т ь , ч т о это с о о т н о ­ шение п р и м е н я е т с я к л у ч а м л ю б о й д л и н ы в о л ­ ны, т . к . все р а с с у ж д е н и е в е л о с ь н е з а в и с и м о от д л и н ы в о л н ы ( к а к г о в о р я т «от о к р а с к и » ) . Далее можно вывести положение: во в с я ­ ком з а м к н у т о м п р о с т р а н с т в е , не п р о п у с к а ю ­ щем н а р у ж у л у ч и с т о й э н е р г и и и н а х о д я щ е м с я в <°-ном р а в н о в е с и и , э н е р г и я и з л у ч е н и я н е з а в и ­ сит от п р и р о д ы н а х о д я щ е г о с я в н е м т е л а ( и л и тел) и р а в н а э н е р г и и и з л у ч е н и я а б с о л ю т н о ч е р ­ ного т е л а . П р е д п о л о ж и м о п я т ь д в е с ф е р ы : в н у т ­ реннюю, м а л у ю , «черную» и н а р у ж н у ю , б о л ь ­ шую, о т р а ж а ю щ у ю - и п р о в е д е м м ы с л е н н о с ф е р у 1 о т р а ж а е т — , где е—отражательная способ­ н о с т ь п о в е р х н о с т и . С л е д о в а т е л ь н о в объеме 1 х dR будет з а к л ю ч а т ь с я к о л и ч е с т в о э н е р , « &QdR + ) —— > и тогда нормальное давление п о л у ч и т с я р = Е (1 + е) ? = (1 + ) и п р и н о р ­ мальном падении и отражении. Эта ф-ла, п о л у ч е н н а я А . Б а р т о л и чисто тер­ модинамич. путем, п р о в е р я л а с ь опытно П . Н Лебедевым, к-рому п р и н а д л е ж и т честь впервые опытно доказать существование лучистого дав­ л е н и я , затем после него америк. учеными Н и к о л ь с о м и Х а л л е м ( H u l l ) . О б н а р у ж и л о с ь что соотношение оправдывается д л я лучей различ­ ных длин волн. Входящие в ф-лу величины п е ­ р е д е л я л и с ь : 1) д а в л е н и е н а п о к р ы т у ю с одной етороны серебром стеклянную пластинку (на стеклянную и серебряную стороны отдельно) при помощи к р у т и л ь н ы х весов с исключением в л и я н и я в р з д у х а (весы н а х о д и л и с ь в п р о с т р а н ­ стве с д а в л е н и е м в б л ш р т . с т . ) , 2) в е л и ч и н а е т . е. о т р а ж а т е л ь н а я с п о с о б н о с т ь , — п р и п о м о щ и а е е п *4