ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
О ОПЫТАХ НАД ЧУВСТВЕННЫМИ СВОЙСТВАМИ ТЕЛ
Глава 1
О ТЕПЛОТЕ
§ 110
Когда флорентинский термометр (§ 77) повесишь под стеклянный колокол и, воздух из него вытянув со всяким прилежанием, горячие угли к оному близко поставишь, то увидишь, что водка в термометре поднимется и, после того как угли отложишь, скоро опустится. Также, ежели термометр под колоколом оставлен будет, водка в нем от теплоты также станет подниматься, а от стужи опускаться, как бы она стояла на воздухе.
§ 111
Из сего явствует, что теплота и без воздуха распространяется и, следовательно, есть материя, которая воздуха много тончае и в которой движении теплота состоит. Мы станем ее называть теплотворною материею. Аристотелическим штилем можно оную назвать огненною стихиею.
§ 112
К согрению вещей без воздуха способно употребляем: цилиндрический стеклянный сосуд AB [фиг. 37], которого верхний край DEFB оправлен медью и запирается крышкою HI, прикрепленною щурупами сквозь дирки 1, 2, 3, 4, на медной полосе TBCR проверченные. Полоса к сосуду прикрепляется также щурупами в R и S, между крышкою и сосудом прокладывают мокрое лосиное кольцо, к которому крышка крепко прижимается. Один конец N трубки OP вкладывается в крышку M, другой конец P прикрепляется к насосу, чтобы оным воздух тянуть можно было. Таким образом под сосуд горячее уголье подложить можно. Полоса в L OP место было.
§ 113
Понеже теплота есть некоторая тонкая материя, весьма скоро движущаяся, для того недивно, что, проходя в скважинки тел, не токмо жидкие тела, как воздух (§ 75), двойную водку (§ 77), воду и самую ртуть, но и твердые, как, напр., металлы, растягивает. Пикард приметил, что железный прут, который зимою был в длину один фут, от жару прирос на 1/12 дюйма. Филипп де ла Гир нашел, что такой же прут, который был зимою в 6 футов, летом на солнце прибыл на 2/3 линеи. Сие объявляет Невтон в Первых основаниях математической физики,34 кн. 3, лист 386.
§ 114
Для опытов о теплоте хорошо употреблять термометр [фиг. 38], который состоит из воздуху и ртути, ABCDE. Часть шара AB наполнена воздухом, а другая его часть с частию трубки BCDF — ртутью. Ежели шар AB в кипяток поставишь, то увидишь, что кипячая вода определенный степень теплоты в себя принимает, выше которого она иметь не может, для того что ртуть во все то время, когда вода кипит, стоит в G неподвижно, в котором она стала с самого начала. Вместо воды можно употребить другие жидкие материи. Откуду явно будет, что самый большой степень теплоты не во всякой материи равен, например, двойная водка скоряе вскипит, нежели вода.
§ 115
Понеже чрез искусство известно, что жидкие материи, в одно время будучи на солнце положены, неравный степень теплоты на себя принимают, для того не можно сомневаться, что и каждое твердое тело определенный степень теплоты получает, что можно исследовать в измолотых или тертых материях, напр., в разных тертых землях, в песке, или в плавленных, как в свинце, воске, или и другими способами.
§ 116
Химические опыты показывают, что чрез смешение холодных тел теплота или и пламень произведен быть может, напр., купоросная крепкая водка35 с прилитою водою или двойною водкою согревается. Также и лед теплоту производит, когда к нему помянутая купоросная водка прилита будет, которая, особливо с старым сгустелым скипидаром соединившись, немалую горячность рождает, из сосуда капли кверху скачут и далече разбрызгиваются; иногда стклянка, расскочившись от движения и жару слитых материй, обломками другие стклянки, подле себя поставленные, разбивает. Купоросная крепкая водка, водою разведенная, распускает в себе железные опилки, произведши нарочитую теплоту. Также и другие крепкие водки,36 распускаючи в себе металлы, согреваются, пенятся и дым испускают. При сем примечать надлежит, что мясо и хлеб, будучи политы купоросною крепкою водкою, нарочито теплы становятся.
§ 117
по нем били вкось, как кремнем из огнива огонь высекают; ибо тогда железо докрасна раскаляется.
§ 118
Отсюду явно быть кажется, что в сих случаях не иным каким образом теплота рождается, как только что огненная стихия,22* в телах сокровенная, в движение приведена бывает. И чрез сии опыты явствует, что во всяком теле есть некоторое количество огненныя стихии,23* по оному рассыпанныя.
§ 119
Ежели химических материй близко не случится, то вместо оных известь употребить можно, ибо, ежели в оную надлежащее количество воды влито будет, то от ней стеклянный сосуд, в котором она содержится, так горяч станет, что и руками удержать нельзя. Ежели известь, только в воде обмочив, на воздух положишь, то она сама согреется и, расщелившись, потом в негодный порошок рассыплется.
Глава 2
О СТУЖЕ
§ 120
Ежели термометр в холодную воду поставишь и к тому теплой прильешь, водка в нем выше взойдет, тем показывая, что теплота с холодною водою тотчас сообщается. Ежели, напротив того, термометр в теплую воду поставишь и к тому холодной прильешь, тогда водка, опустившись, кажет, как и прежде, что теплота с холодною водою соединяется и теплая вода становится холодняе. То же в обоих случаях бывает, когда горячий камень в холодную или холодный в горячую воду опущен будет. Из чего явствует, что стужа есть недостаток теплоты, о чем свидетельствует и повседневное искусство.
§ 121
Термометр показывает, что вода от распущенной в ней сели холонет, а селитра и нашатырь сильнее знобит воду, нежели простая соль, ибо соляные тела суть воды холодняе, для того теплота, по одной воде рассыпанная, распущенной соли сообщается; итак, в сем случае причина стужи есть та же, которая бывает в смешении теплой воды с холодною или в погружении холодного камня в теплую воду (§ 120).
§ 122
Из снегу или изо льду и из соли составляется знобительная материя,37 которая великую стужу производит, что и простому народу известно; то есть, когда со снегом или наскобленным мелко льдом соль простая, нашатырь или селитра смешана будет, то поставленная в сие смешение в чашке вода замерзнет, а снег, с солью смешанный, растает. Сие бывает оттого, что теплота из воды в снег переходит, от чего он тает, а вода мерзнет. Откуду следует, что жидкость воды зависит от рассыпанной по ней теплоты, а лед от недостатку оного рождается, ибо коль скоро отнята будет жидкости причина, толь скоро и жидкость перестанет.
§ 123
Когда круглый продолговатый сосудец, водою наполненный, в помянутом смешении поставишь, то вода на дне замерзнет, а потом и вся с краю в лед превратится. Вода, когда замерзает, беспрестанно встают из ней пузырьки, от чего она больше места занимает. И хотя обыкновенно стеклянные сосуды трескаются, ежели вода сверху мерзнуть начинает, однако того опасаться не должно, буде она снизу мерзнуть начнет. Откуду видно, что лед меньше расширяется, когда воздуху из замерзающей воды выходить свободно. И, следовательно, сила оной от воздуху, по ее скважинам рассеянного, происходит.
§ 124
Коль велика есть сила замерзающей воды, не токмо обыкновенные искусства свидетельствуют разрыванием медных и железных сосудов, но Гугений 1667 году и после него Буот в Париже 1670, а потом Израиль Конради, доктор в Гданске, 1677 года, повторивши опыты, показали, что фузейный ствол, водою наполненный и крепко замкнутый, от сильного морозу с великим треском разорван бывает.
§ 125
от ней круто разогревшись, портятся. Сие бывает оттого, что из воды, которая замерзлого тела тепляе, теплота исподтиха в оные входит, чем замерзлая влажность распускается, и, напротив того, окружающая вода замерзает (§ 122). А понеже сие бывает потихоньку и от легкого тепла, для того тела в прежнее состояние приходят; а все, что насилу бывает, то натуре противно.
§ 126
Вода от надлежащего холодного воздуха в пары распускается, что весьма часто видеть можно, когда реки зимою равно как дым от себя пускают. Пералт уже 1720 году, учинив точный опыт, показал,38 что восемь фунтов воды чрез 18 дней четвертую часть своего весу парами потеряли, которая убыль летней едва меньше, ибо теплота, выходя из воды, прильнувшие к себе и растянутые водяные частицы с собою в холодный воздух уносит и в пары обращает.
Глава 3
О ОГНЕ
§ 127
Чрез повседневное искусство известно, что солнечные лучи греют. Однако они бо́льшую теплоту производят, ежели собраны будут зажигательным стеклом или зеркалом, чтобы по всей оных поверхности рассыпанные лучи соединились тесняе, где от них, как от огня, горючие материи зажигаются, плавкие растапливаются, жидкие, закипевши, в пары рассыпаются, и другие огню свойственные действия происходят. И понеже теплотворная материя, по телам рассеянная для согревания оных, в движение приведена бывает или уже движущаяся в скважины оных входит (§ 110), из того следует первое, что она солнечными лучами к движению побуждается. А понеже тела загораются пламенем от солнечных лучей, зажигательными зеркалами или стеклами стесненных, из того явствует, что когда больше материи теплотворной в движение приходит, тогда огонь рождается, так что огонь есть не что другое, как только стесненная теплота.
§ 128
Сие подтверждается следующим опытом: в зажигательной точке вогнутого зеркала, которое имеет в диаметре около 6 футов, должно положить горячее уголье, чтобы по катоптрическим правилам отвращенные лучи простирались параллельно. Таким образом возвращенную теплоту должно принять от большего в расстоянии на 20 или 24 фута меньшим вогнутым зеркалом, которого диаметр, напр., в 3 фута. Чрез что познаешь, что по втором отвращении лучей в зажигательной точке загорится трут или серяная нитка, а из сего видно, что чрез стеснение теплоты огонь рождается и свои24* действия производит.
§ 129
Зажигательные зеркала и стекла соединяют лучи своею выпуклистою и вогнутою фигурою, что в катоптрике и диоптрике доказано бывает; и самые опыты, ежели оные со вниманием рассмотреть, показывают; для того недивно, что солнечные лучи сквозь стеклянный круглый пузырек, водою наполненный, то же действие производят, которое чрез зажигательное стекло показывают.
§ 130
Сила зажигательных стекол умножается, когда лучи, бо́льшим стеклом AB собранные [фиг. 39], в некотором от него расстоянии меньшим стеклом CD стесняются, в котором расстоянии все лучи, сквозь большее стекло прошедшие, на поверхности малого уместиться могут. Таким образом, солнечные лучи, чрез собирательное стекло вторично стеснившись, сильняе действуют. А понеже как чрез преломление, так и чрез возвращение сгущенные лучи такую же силу имеют, то можно новым некоторым способом вместо переднего большего стекла употребить зажигательное зеркало, равно как и вместо собирательного. Подобным образом вместо собирательного зажигательного стекла можно употребить зажигательное зеркало.
§ 131
Господин фон Чирнгаузен чинил опыты великими зажигательными зеркалами и стеклами. Зеркала описаны в ученых Лейпцигских записках 1687 года, лист 52, 53, а стекла там же 1697 года,39 лист 114 и проч. От жару сих зеркал и стекол твердое и водою намоченное дерево тотчас пламенем занялось, вода в небольшом сосуде кипела, металлы растопились, кирпичи, морская пенка (камень), голландский фарфор, камень асбест в стекло слились. Сера, колофония, смола и другие сим подобные материи под водою растопились, дерево, несколько раз в воде будучи, в уголь перетлело. Пепел, оставшийся от сгоревших дров и от других нарастающих вещей, в стекло обратился, дорогие камни свой цвет потеряли и проч.
§ 132
воздух насосом вытянут, нежели когда в нем оставлен. У свечи, под тем же колоколом поставленной, по извлечении воздуха пламень к концу светильна поднимается, и продолговатую свою фигуру в круглую переменяет, ясно показывая, что сие от воздуха зависит, что она не скоро от сала отстает и для того продолговатую фигуру имеет. Чищеная сера, будучи зажжена под колоколом, долее горит, нежели свеча; для того оную в сем случае лучше употреблять, чтобы умаление пламени, с умалением воздуха соединенное, ясно познать.
§ 133
Отсюду явствует, для чего без воздуха от ударения кремня в огниво искры не выпрядывают. Микроскопы показывают, что искры суть частицы раскаленного железа и частицы кремня, в стекло обращенные. Расплавленное стекло раскаляется, а без воздуху тела раскалены не бывают. При сем опыте служит тот же инструмент, который у фузеи для произведения искр употребляется, который показывает, что порох без воздуху не так загорается от искр, как на воздухе. Но чтобы сие без вреда присутствующим учинилось, воздух из под колокола должно прилежно вытянуть. Движение в колоколе произведено бывает прутом железным CD [фиг. 40], который во дне колокола повернуть можно, с крючком DE.
§ 134
Также явствует, что порох без воздуху не загорается от зажигательного стекла или зеркала, но только расплывается, ежели с такою же осторожностью, как выше помянуто, воздух вытянут будет. Последуя сему опыту, можно учинить иные для определения разности действ, от огня без воздуха и на воздухе происходящих. Здесь можно употреблять тот инструмент [фиг. 41], который мы выше сего для опытов о теплоте употреблять советовали (§ 112). Или пусть будет сделан из толстого стекла особливый колокол ACB, медным кольцом EF оправленный, для того чтобы он способно медному кругу HI мог быть приложен; горлышко затыкается гвоздем K после испражнения воздуха и колокол отнимается, чтобы при опытах насос не препятствовал.
§ 135
Понеже чрез смешение двух холодных тел теплота произведена быть может (§ 116), а огонь не что другое есть, как сгущенная теплота (§ 427), для того недивно, что селитряная крепкая, так называемая дымистая водка,40 будучи слита с гвоздичным маслом, пламень испускает.
§ 136
Так же, когда тела чрез взаимное трение согреваются (§ 117), то нечему дивиться, что дерево таким образом загорается, что при точении случается.
§ 137
Когда в густой крепкой купоросной водке, с которою четыре доли воды смешано, влитой в узкогорлую стклянку, положены будут железные опилки, тогда выходящий пар от свечного пламени загорается и пламя вниз к смешанной воде с шумом опускается. Когда горлышко пальцем запрешь, то собравшиеся пары снова загорятся. Иногда случается, что загоревшийся пар стклянку с великим треском разрывает. Для того безопаснее горлышко несколько отворенное к свече приносить, чтобы пар, вскоре вышед, на вольном воздухе загорелся и пламень бы в стклянку не входил. Понеже сей пар имеет в себе упругость, то, в стклянке собравшись, палец давит, которым горлышко заткнуто. Сим образом опыт сей неоднократно повторить можно.
§ 138
Ежели чищеной или простой серы и железных опилков по равному количеству будут смешаны и водой намочены, то сие смешение на солнце или в мерной теплоте в три часа теплый пар выпускать станет. А когда сего смешения будет большее количество, напр. 30 или 40 фунтов, тогда сей пар сам загорится. Сие же смешение когда в горлышке на фут в землю зарыто будет летним временем, то по прошествии 8 или 9 часов земля вздуется и сквозь щели, которые на ней рассядутся, пар, вышед, загорится.
§ 139
Явления, бывающие от фосфора, пространно описаны в ученых Лейпцигских записках 1682 и 1684 года,41 вязок, и равно как из серебра сделанное стекло, от химиков называемое роговая луна; ще́пок, будучи положен в немалой стклянке, чрез несколько дней беспрестанно свет испускает и мало или и ничего темняе и легче не становится. Некоторые его части весьма горючи, так что, от себя загоревшись, стол, на котором они положены, опаляют. Фосфор, положенный в круглой глубокой стклянке, до третьей части водою наполненной, в теплую только погоду лучи испускает, которые, однако, и самых горючих тел не зажигают, следовательно, бессильный огонь в себе притворяют. Примечания достоин есть слариев опыт, который, взяв 10 или 20 гран твердого фосфора, прилил к нему воды одну драхму, чтобы он в той распустился. Воду смешал с 16 драхмами купоросной крепкой водки, которую когда он потряс, то сперва материя согрелась, а потом огненные некоторые шарики поднимались и, прильнувши к бокам стклянки, как звезды горели. Фосфор обыкновенно делают из урины, однако Гомберг делал из квасцов и из калу.42 Молодший Лемерий43 показал, как из муки, из разных семян, из меду, сахару, из листов, из дерева и из кореньев разных дерев, также из разных частей животных некоторый особливый фосфор делать. О сем смотри записки королевской Парижской Академии Наук 1711 года, лист 307,25* голландского издания. От сего произошел некоторый порох, который на вольном воздухе от себя загорается и которого одно зернышко, будучи примешано к простому пороху, оный зажигает.
Примечания
34 § 113. Под Первыми основаниями Математической Физики Невтона — здесь следует понимать: I. Newtonus. Philosophiae naturalis Principia Mathematica. Упоминаемые в параграфе опыты Пикара и де Ла Гира и ссылка на стр. 336 свидетельству от о том, что Тюммиг пользовался вторым латинским изданием этой книги — Editio Secruda, Cantabrigiae, 1713.
35 § 116. Купоросная крепкая водка — концентрированная серная кислота.
36 § 116. другие крепкие водки — другие концентрированные кислоты.
37 § 122. Знобительная материя — охлаждающая смесь.
38 § 126. Пералт уже 1720 году, учинив точный опыт, показал — опыты К. Перро над испарением воды изложены в книге: Perrault C. Essais de physique, т. I. Paris, 1680, а также см. Perrault C. Oeuvres diverses de physique et de méchanique, т. I. Leide, 1721.
39 § 131. ..., а стекла там же 1697 года — опыты над зажигательными зеркалами и стеклами изложены в статьях: Tschirnhausen E. W. von. Relatio de insignibus novi cujusdam speculi ustorii effectibus (Чирнгаузен Э. В. фон. Доклад о замечательном действии некоего нового зажигательного зеркала). Acta eruditorum, 1687, стр. 52—54; Tschirnharusen E. W. von. De magnis lentibus seu vitris causticis eorumque usu et effectu (Чирнгаузен Э. В. О больших чечевицах или о зажигательных стеклах, об их применении и действии) Acta eruditorum, 1697, стр. 114—119.
40 § 135. — дымящаяся азотная кислота.
41 § 139. Явления, бывающие от фосфора, пространно описаны в ученых Лейпцигских записках 1682 и 1684 года — имеются в виду статьи Fr. Slari: Experimenta phosphori liquidi ac solidi (Опыты над жидким и твердым фосфором). Acta eruditorum, 1682, стр. 282—285. Enarratio experimentorum de phosphoro (Сообщение об опытах над фосфором). Acta eruditorum, 1684, стр. 457—466.
42 § 139. Фосфор обыкновенно делают из урины, однако Гомберг делал из квасцов и из калу — опыты В. Гомберга с фосфором изложены в статье: Homberg W. Phosphore nouveau, ou suite des observations sur la matière fécale (Новый фосфор или продолжение наблюдений над фекальным веществом) — Мémoires de l’Académie royale des sciences (Paris), Année 1711, стр. 233—245.
43 § 139. Молодший Лемерий показал... — имеется в виду статья: Lemery le cadet. Réflexions physiques sur un nouveau phosphore (Лемери, младший. Физические размышления о новом фосфоре). Mémoires de l’Académie royale des sciences (Paris), Année 1715, стр. 23—41.
22* В рукописи элементарный огонь.
23* В рукописи элементарного огня, по оному рассыпанного.
24* те же.
25* 1715 года, лист 30.