если тело флогистично и приходит в соприкосновение с атмосферным воздухом; в этом случае каждое
повышение температуры будет уменьшать качественную
емкость тела до того предела, при котором оно притягивает
Необходимо обратить внимание на то, что теплород
111и кислород повсюду противоположны друг другу и в каждом явлении как бы — если дозволено так выразиться —
сменяют друг друга. В той степени, в которой тело нагревается, т. е. отталкивает тепловую материю, оно притягивает
кислород. Максимальное отталкивание одного есть максимальное притяжение другого. Как только максимум достигнут, ситуация меняется. Ибо, как только кислород
входит в тело, качественная емкость тела увеличивается,
другими словами, как только тело достигает максимального
притяжения кислорода, оно одновременно достигает минимального доступного ему отталкивания теплорода. Совершенно очевидно, что представления такого рода ведут
к значительно более философским понятиям, чем представления антифлогистического направления, которые полностью устраняют из химии всякий дуализм.
7
Теперь мы можем объяснить и различную степень
горючести различных тел. Именно объяснить, говорю я;
ибо утверждать, что тела более или менее родственны
кислороду, не означает объяснить суть дела. Не говоря уже
о том, что слово «родственность» вообще ничего не объясняет, все дело ведь именно в том, чтобы объяснить эту
различную родственность тел кислороду.
Если бы сгорающее тело вело себя в этом процессе
действительно столь пассивно, как полагают некоторые
противники флогистической теории, то было бы совершен¬
но непонятно, почему не все тела одинаково легко сгорают
при одинаковой температуре. Следует принять в качестве
принципа, что тело соединяется с кислородом лишь тогда,
когда его сила отталкивания по отношению к теплу достигла своего максимума (или если его тепловое начало
возбуждено до высшей степени). Ибо, как только его сила
отталкивания не уравновешивает более внешнюю тепловую
материю, его емкость должна увеличиться или, что то же
самое, оно должно соединиться с кислородом.
Следовательно, наиболее горючими телами являются те,
сила отталкивания которых скорее всего преодолевается
или тепловое начало которых скорее всего достигает максимума возбуждения. В некоторых телах изначальная сила
отталкивания столь незначительна, что они соединяются
с кислородом или, что то же самое, обретают большую емкость при самой низкой температуре. Верно и обратное,
а именно что наиболее возбудимы посредством тепла те
112тела, которые труднее всего сгорают (например, металлы).
На термометр может действовать только то тепло,
которое отталкивается телом. Следовательно, степень, до
которой тело нагревается посредством определенного количества тепловой материи, равна степени его силы отталкивания по отношению к теплу или его возбудимости теплом.
Следовательно, при равном количестве тепла сильнее всего
нагреваются те тела, которые труднее всего сгорают.
Из предыдущего следует также закон, согласно которому тело, обладающее двойной возбудимостью, нагревается
посредством простого повышения температуры в такой же
степени, как тело, обладающее простой возбудимостью,
посредством двойного повышения температуры, или: простое повышение температуры при двойной возбудимости
тела (по термометру) равно двойному повышению температуры при простой возбудимости тела. Допустим, что
возбудимость воды= 1, возбудимость льняного м а с л а = 2 ,
тогда вода посредством двойного количества сообщенного
ей тепла нагревается не более, чем льняное масло посредством простого количества тепла, или если допустить, что
количество сообщенного им тепла одинаково, то степень их
нагрева будет соотноситься как их возбудимость= 1:2.
Если проводниками тепла служат тела, которые посредством своей силы отталкивания придают движение тепловой материи, то и проводимость тел будет соотноситься так
же, как их возбудимость, и находиться в обратном отношении к их емкости. (Некоторые авторы пользуются словом
емкость в значении проводимости. Однако совершенно
нелепо говорить, что тело обладает тем большей проводимостью, чем большее количество тепла оно способно принять,
т. е. удержать.) Приведенному закону полностью соответствуют опытные данные. Проводниками тепла являются
только флогистические тела, так как только они возбудимы
посредством тепла. Среди флогистических тел наилучшими
проводниками тепла окажутся те, которые в наибольшей
степени возбудимы, т. е. в соответствии со сказанным выше
те, которые труднее всего сгорают, среди них, например,
серебро и т. п. Наихудшими проводниками тепла являются
те тела, которые наименее возбудимы посредством тепла,
т. е. легче всего сгораемые тела, такие, как шерсть, солома,
перья и т. п. Однако на проводимость этих тел влияет,
вероятно, и другое обстоятельство, но об этом ниже. Замечу
только еще, что открытие графа Румфорда 11, согласно
которому эти материи не являются проводниками для
меньшей степени тепла и являются проводниками для
113большей степени тепла, может служить еще одним доказательством того, что проводимость тел зависит от степени их
возбуждения.
Не являются проводниками тепла все дефлогистизированные или окисленные тела, подобно окислам металлов.
Во всех этих телах может быть возбуждена лишь незначительная сила отталкивания тепла.
Совершенно не являются проводниками тепла вода
и воздух, конечно чистый воздух (углекислый, или воспламеняющийся, газ, безусловно, теплопроводен; воздух в закрытом помещении, в котором находится много людей,
становится в конце концов раскаленным).
Поразительное открытие графа Румфорда, которое он
впервые обнародовал в своих «Experiments upon heat»
в «Philosophical] transactions]». Vol. 82. P. 1 и поставил
вне всякого сомнения своими убедительными опытами,
состоит в том, что обычный воздух непроницаем для тепла,
что хотя каждая отдельная частица воздуха может принимать тепло и посредством движения сообщать его другим,
но воздух в покое, т. е. если его частицы не находятся в относительном движении, не передает тепловую материю.
Это означает не более и не менее, что воздух не проявляет
какую-то собственную силу отталкивания по отношению
к теплу, но проводит его лишь в том случае, если он сам
приведен в движение внешней причиной. Не знаю ничего
другого, что могло бы лучше пояснить данную выше дефиницию проводников и непроводников тепла.
Только что я заметил, что проводимость некоторых
легко сгораемых тел, таких, как шерсть, перья и т. п.,
меньше, чем можно было бы все-таки ожидать, несмотря на
их слабую возбудимость. Эта загадка разрешается другим
наблюдением графа Румфорда. Он открыл, что слабая
проводимость материй, которыми мы пользуемся для нашей одежды или которыми мы покрываемся, зависит не
столько от тонкости или особого характера их ткани, сколько от степени притяжения, проявляемого этими материями
по отношению к окружающему нас воздуху. Посредством
этого притяжения подобная материя с большей или меньшей настойчивостью оттесняет воздух, даже в том случае,
если она из-за мгновенного расширения становится аэростатически легче окружающего воздуха и, следовательно,
должна была бы подняться и унести с собой расширившее
ее тепло. (Это объясняет, почему при средней температуре
воздуха ветер часто значительно больше охлаждает, чем
неподвижный, хотя и очень холодный, воздух.)
114Если даже предположить, что легко сгораемые субстанции, которыми мы пользуемся для защиты от холода,
являются наиболее совершенными непроводниками тепла
(чего по имеющимся аналогиям предположить нельзя), то
все-таки действительная прочность этих субстанций по
сравнению с остающимися пустыми промежутками настолько ничтожна, что, если бы они не оказывали влияния
на сам воздух, посредством чего устраняется его свободное
движение в этих промежутках и на их поверхности, они не
могли бы настолько удерживать тепло, как они это в действительности делают. Если тем самым доказано, что
воздух проводит тепло не посредством свойственной ему
силы отталкивания и в состоянии покоя, но лишь постольку, поскольку он сам приводится в движение, и если, далее,
может быть доказано, что эти субстанции, притягивая
окружающий их воздух, препятствуют возникновению относительного его движения, то меньшую проводимость
этих материй придется не только отнести к их более слабой
возбудимости, но преимущественно связать ее с тем защитным куполом, который образует вокруг них воздух: это
может быть легко доказано. Красивое зрелище возникает,
если опущенный в воду тонкий мех поместить под колокол
воздушного насоса. Каждый волосок, по мере того как
разрежается воздух, покрывается во всю длину бесконечным количеством пузырьков воздуха, которые следуют
друг за другом и подобны микроскопическим жемчужинкам.
Добавлю еще одно замечание, которое, как я полагаю,
еще более прояснит этот вопрос. Легко себе представить,
что, если бы природа дала животным в качестве покрова
субстанции, являющиеся совершенными проводниками
тепла, она поступила бы по отношению к ним очень жестоко. Но не столь легко заметить, что не менее жестоко было
бы дать им для этой цели совершенные непроводники, или
субстанции с большой емкостью. Природа должна была
дать животным покров, обладающий ничтожной емкостью,
так как покров с большой емкостью лишил бы их имеющегося у них тепла и не имел бы достаточной силы отталкивания, чтобы вернуть телу источаемое им тепло. Естественным или искусственным покровом тело может быть
согрето лишь в той степени, в какой этот покров способен
находиться в равновесии с источаемым телом теплом.
Однако, с другой стороны, субстанции с ничтожной емкостью в качестве проводников тепла не только не возвращали бы тепло телу, но даже уводили бы его от тела, если бы
115природа не нашла в окружающей среде средство, способное
предотвратить движение тепла в этом направлении. Этой
цели она достигла тем, что поместила животных в среду,
которая не только совершенно не является проводником
тепла, но и притягивается особым образом легко сгораемыми субстанциями, составляющими покровы животных, и
модифицируется ими таким образом, что всякое движение
тепла в противоположном от тела направлении становится
почти невозможным.
Мех, например, покрывающий по преимуществу животных в более холодных климатических зонах, достаточно
сильно притягивает окружающий воздух, чтобы уравновесить специфическую легкость этих расширенных посредством собственного тепла животного частиц воздуха и тем
самым воспрепятствовать тому, чтобы они уводили его
собственное тепло. Этот покров, который воздух образует
вокруг животного, и есть, собственно, то, что охраняет
животного от воздействия внешнего холода или, более
точно, сохраняет его внутреннюю теплоту.
«Это о б ъ я с н я е т , — говорит граф Румфорд, — почему самый длинный, тонкий и плотный мех является и самым
теплым (и, можно прибавить, почему тонкость и длина
ворса животных увеличивается по мере приближения к более холодным климатическим поясам); мы видим, что мех
бобра, выдры и других четвероногих, живущих в воде,
перья водоплавающих птиц способны сохранять их тепло
зимой, несмотря на сильный холод и проводимость (емкость) среды, в которой они живут; родственность воздуха
их покрову настолько велика, что он не вытесняется водой,
но настойчиво утверждает свое право и одновременно
охраняет животное от сырости и простуды».
Я намеренно остановился на этих замечаниях, потому
что они представляются мне наиболее очевидным доказательством правильности понятия, которое я установил
выше применительно к проводимости тел. Граф Румфорд
не указал причину, почему (обычный) воздух непроницаем
для тепла или почему воздух не проводит тепло посредством свойственного ему собственного движения. Если
приведенные выше принципы верны, то эту причину нетрудно обнаружить.
Обычный воздух проникнут кислородом. Согласно вышеприведенным принципам, он не возбуждается посредством тепла или не проявляет присущей ему силы отталкивания по отношению к тепловой материи. Самым очевидным доказательством служит то, что тела, как только
116они соединяются с кислородом, становятся значительно
более емкими.
Я тем больше доверяю этому объяснению, что тот же
граф Румфорд на основании новых опытов пришел к убеждению, что вода совершенно так же, как атмосферный
воздух, становится проводником чужого тепла не благодаря
свойственной ей силе, а только благодаря относительному
движению отдельных своих частиц. Найдя средства наблюдать за противоположными течениями в нагретой воде,
в результате чего тепло постепенно распространяется по
всей массе, он как бы подглядел, как действует природа. Он
заметил, что то, что препятствует распространению тепла
в воздухе, например перья, препятствует и его распространению в воде (см. подробное изложение в «Химических
анналах» Крелля за 1797 г., № 7 и 8 1 2).
Граф Румфорд считает себя вправе установить благодаря этому открытию следующее всеобщее положение: «Все
виды жидкости обладают одним и тем же свойством —
