17. Центральное водяное отопление. 21

18. Как образуется ветер 23

19. Теплопроводность. —

20. Рудничная лампа 25

21. Особенность теплового расширения воды. —

22. Лучеиспускание 26

23. Термос 28

ГЛАВА IV.

Масса и вес тела.

24. Масса тела 30

25. Единицы массы и веса. —

ГЛАВА V.

Измерение теплоты.

26. Единицы количества теплоты. 32

27. Теплоёмкость. 33

28. Определение удельной теплоёмкости твёрдых веществ 35

29. Лабораторная работа № 2. 36

30. Как подсчитать количество теплоты, потребное для нагревания тела —

31. Теплотворная способность топлива 37

32. Лабораторная работа № 3. 33

33. Тепловая отдача. —

ГЛАВА VI.

Изменение состояния вещества.

34. Переход вещества из одного состояния в другое 40

35. Плавление и отвердевание. —

36. Лабораторная работа № 4. 41

37. Теплота плавления 43

38. Выделение теплоты при отвердевании. 44

39. Изменение объёма при плавлении и отвердевании. —

40. Плавление и отвердевание на основе учения о молекулярном строении вещества. 46

41. Испарение —

42. Кипение. 48

43. Лабораторная работа №5 49

44. Конденсация пара 50

45. Зависимость точки кипения от давления 51

46. Парообразование и конденсация на основе учения о молекулярном строении вещества 53

47, Давление газа -. 55

ГЛАВА VII.

Переход механической энергии в теплоту и теплоты в механическую энергию,

48. Работа и теплота 56

49. Природа теплоты 57

50. Механический эквивалент теплоты 58

51. Опыт Джоуля. 59

52. Закон сохранения и превращения энергии 60

53. Ломоносов М. В 62

ГЛАВА VIII.

Тепловые двигатели.

54. Введение 63

55. Паровая машина И. И. Ползунова. 65

56. Паровая машина Уатта 67

57. Парораспределительное устройство 68

J "

58. Преобразование прямолинейного движения во вращательное. 68

59. Паровые турбины. 70

60. Двигатели внутреннего сгорания. 72

61. Схема четырёхтактного двигателя —

62. Распределительный механизм 75

63. Двигатель постепенного сгорания, или дизель —

64. Реактивные двигатели 77

65. Основные части тепловой машины 79

66. Коэффициент полезного действия тепловых машин 81

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО.

ГЛАВА IX.

Первоначальные сведения об электричестве.

67. Введение 84

68. Электризация трением

69. Два рода электричества. 86

70. Электроскоп. 87

71. Проводники и изоляторы 90

72. Электризация через влияние. 91

73. Электрическая машина 93

74. Электрические явления в атмосфере 94

75. Громоотвод 97

ГЛАВА X.

Электрический ток.

76. Электрический ток. 98

77. Гальванические элементы —

78. Аккумуляторы 100

79. Применение аккумуляторов в технике 101

80. Действия электрического тока 102

81. Направление тока. 103

82. Электрическая цепь 104

83. Способы включения в цепь приёмников 106

84, Лабораторная работа № 6 —

ГЛАВА XI.

Законы электрического тока.

85. Количество электричества. Кулон. 108

86. Сила тока. 109

87. Единица силы тока —

88. Амперметр ПО

89. Лабораторная работа №7 111

90. Сопротивление проводников 112

91. Единица сопротивления —

92. Зависимость сопротивления проводника от размеров и вещества проводника —

93. Реостаты. 114

94. Напряжение 116

95. Единица напряжения. —

96. Измерение напряжения вольтметром 117

97. Работа и мощность тока П8

98. Единицы работы электрического тока. 119

99. Количество теплоты, выделяемой в проводнике электрическим током 120

100. Закон Ома. 121

101. Лабораторная работа № 8 124

102. Закон Джоуля-Ленца. 125

103. Нагревательные приборы 127

104. Лампочка накаливания 128

105. Лампа накаливания Лодыгина. 129

106. Плавкие предохранители 130

107. Электрическая дуга. 131

108. Свеча Яблочкова. 132

109. Электрическая сварка. 133

глава XII. Магнитные и электромагнитные явления»

ПО. Основные магнитные явления 134

111. Магнитная стрелка 135

112. Компас —

113. Взаимодействие полюсов 136

114. Строение магнита 137

115. Магнитное поле. 138

116. Магнитное поле Земли 14Q

117. Магнитное поле тока. 142

118. Свойство катушки, по которой протекает ток 143

119. Электромагнит. 144

120. Электрический звонок. 145

121. Электрический телеграф 146

122. Микрофон и телефон. 149

ГЛАВА XIII.

Превращение электрической энергии в механическую.

123. Движение проводников с током в магнитном поле 151

124. Рамка с током в магнитном поле. 152

125. Электромотор 153

126. Лабораторная работа № 9 155

127. Применение электрических моторов. 156

ГЛАВА XIV.

Электромагнитная индукция.

128. Индукционный ток. 162

129. Направление индукционного тока. 164

130. Получение переменного тока —

131. Устройство генератора переменного тока 166

132. Динамо-машина 167

133. Магнитное поле генератора 168

134. Обратимость динамо-машины 169

135. Передача электрической энергии —

136. Трансформатор. 171

137. Путь тока от станции к потребителю. 173

138. Электрификация СССР • 174

СВЕТ.

ГЛАВА XV.

Распространение света.

139. Прямолинейное распространение света 178

140. Тень и полутень 180

141. Солнечные и лунные затмения 181

142. Скорость света 182

ГЛАВА XVI.

Отражение света.

143. Закон отражения света 184

144. Рассеянное отражение 185

145. Плоское зеркало и его применение. 186

146. Отражение от вогнутых зеркал 188

ГЛАВА XVII.

Преломление света.

147. Понятие о преломлении света 191

148. Линзы 193

149. Собирающая линза 194

150. Фотографический аппарат 196

151. Проекционный фонарь 197

152. Кинематограф. 198

153. Устройство глаза. 199

ГЛАВА XVIII.

Дисперсия света*

154. Разложение белого света на цвета ¹ 201

155. Цвета тел 203

156. Спектральный анализ 204

157. Невидимые части спектра. 206

158. Химическое действие света —

159. Превращение лучистой энергии в другие виды 207

ГЛАВА 2

МОЛЕКУЛЯРНОЕ СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА.

10. Строение вещества. Ещё в глубокой древности, за две с половиной тысячи лет до нашего времени, зародилось учение, согласно которому все окружающие нас тела состоят из мельчайших частичек, недоступных непосредственному наблюдению, которые находятся в непрестанном движении и взаимодействии. Характером движения этих частичек и их взаимодействием объясняются многие тепловые явления и свойства вещества. Чтобы познакомиться с этим учением, рассмотрим некоторые опытные факты.

Из куска стали можно изготовить стальные пластинки и даже очень тонкие листочки, имеющие толщину в 0,003 мм. Кусочек золота можно прокатать в лист, имеющий толщину 0,0001 мм. Такой лист золота настолько тонок, что даже прозрачен для лучей света.

Из жидких тел можно получить слои ещё более тонкие. Капля масла может разлиться на воде слоем, имеющим толщину 0,000001 мм. Эти явления показывают, что те частицы, из которых состоит вещество, очень малы.

Другие опыты показывают, что тела могут быть разделены на части. Сахарный кусок можно распилить или разбить на отдельные кусочки сахара; каждый кусочек сахара щипцами раскалывается на более мелкие частицы. В ступке или при помощи размалывания кусочек сахара можно превратить в сахарный порошок —сахарную пыль, причём каждая отдельная пылинка является очень маленькой частицей, сохраняющей все свойства сахара. Сахарный порошок можно растворить в воде, причём в каждой капле воды будет находиться некоторая часть сахара. Дробление на маленькие частички тем или иным способом можно произвести и со всяким телом. Опиливая кусок железа напильником, мы получаем маленькие опилки

железа. Чем мельче насечка на напильнике, тем меньше получаемые опилки. Каждая частица опилок является маленьким кусочком железа. Точно так же можно разбить на очень мелкие капельки жидкость.

Мельчайшие частицы, из которых состоят все тела, называются молекулами

Молекула представляет собой мельчайшую частицу данного вещества. Размеры молекул у различных веществ хотя и различны, но у всех веществ они очень малы. Диаметры молекул составляют десятимиллионные доли миллиметра. Нужно положить в ряд друг около друга 10 000 000 молекул, и этот ряд будет длиной от 1 до 10мм.

В 1 см? воздуха или другого газа при 0° и давлении в 760 мм находятся 27 000000000000 000000 молекул.

Мы знаем, что при охлаждении объём тела уменьшается. Точно так же объём тела уменьшается при всестороннем сжатии.

Эти явления легко объяснить, если допустить, что молекулы в каждом теле разделены друг от друга промежутками.

При нагревании тела промежутки между молекулами увеличиваются; увеличивается при этом объём тела — тело расширяется.

11. Притяжение между молекулами. Если тела состоят из молекул, отделённых друг от друга промежутками, то что же заставляет молекулы держаться вместе? Почему твёрдое тело, состоящее из отдельных молекул, не только не рассыпается, но, наоборот, приходится применять значительные усилия, чтобы отделить одну часть тела от другой?

Это объясняется тем, что между молекулами существует взаимное притяжение.

Каждая молекула притягивает к себе все соседние молекулы и сама притягивается ими.

Чтобы разорвать кусок проволоки, раздробить стекло, сломать стальное сверло, надо отделить друг от друга молекулы, а для этого необходимо преодолеть их притяжение.

Притяжение между молекулами действует только тогда, когда молекулы находятся очень близко друг от друга.

Два шарика ртути или две капли воды сливаются в одну каплю, если шарики или капли соприкасаются друг с другом.

Два куска свинца слипаются вместе, если соединяемые части только что срезаны и срезаны гладко, и не только не отрываются друг от друга, но на них ещё можно подвесить значительный груз (рис. 19).

Рис. 19. Сцепление между свинцовыми цилиндрами удерживает тяжёлую гирю.

Итак, между отдельными частицами, составляющими тело, существуют силы притяжения. Но если допустить, что между частицами тела существуют только силы притяжения, то под влиянием этих сил частицы должны были бы сблизиться до непосредственного соприкосновения и нельзя было бы сжать тело внешними силами. Опыт показывает, что любое тело можно сжать, значит — частицы располагаются не вплотную, а на некоторых расстояниях друг от друга. Установлено, что между молекулами, кроме сил притяжения, могут проявляться и силы отталкивания. При сближении частиц эти силы отталкивания увеличиваются и тем значительнее, чем сильнее мы сближаем частицы друг с другом. При растяжении тела получают перевес силы притяжения, действующие между частицами.

12. Движение молекул. Когда в комнату вносят какое- нибудь пахучее тело, очень скоро запах распространяется по всей комнате. Это значит, что молекулы, выделенные пахучим телом, не остаются на одном месте, а движутся во все стороны, распространяясь по всей комнате.

Два сосуда наполнены: верхний — газом аммиаком, а нижний — воздухом (рис. 20). И несмотря на то, что воздух значительно тяжелее аммиака, через некоторое время после удаления перегородки, разделяющей газы,

и воздух, и аммиак обнаруживаются в обоих сосудах. Частички одного газа проникли между частичками другого.

Нальём на дно узкого стакана раствор медного купороса, а сверху осторожно, чтобы не перемешать,— слой воды. Чистая вода легче раствора медного купороса и располагается над ним. Оставив стакан на несколько дней стоять спокойно, мы заметим, что частицы медного купороса проникают в слой воды и понемногу вся вода окрашивается в синий цвет медного купороса.

Явление проникновения молекул одного тела в промежутки между молекулами другого тела называется диффузией.

Диффузия наблюдается не только в жидкостях и газах, но и в твёрдых телах.

Если хорошо очищенную свинцовую пластинку крепко прижать к золотой, то через несколько недель пластинки окажутся спаянными. Разрезав спай поперёк, можно обнаружить, что частицы свинца проникли больше чем на 1 мм в золото, и наоборот. Значит, частицы золота и свинца находятся в движении.

Рассмотренные нами явления показывают, что молекулы всякого тела находятся в постоянном движении.

Учение о строении вещества, в основе которого лежат представления о молекулах и их движении, называется

молекулярно-кинетической теорией. Это учение широко развивал ещё в XVIII веке великий русский учёный М. В. Ломоносов, Однако лишь только около 100 лет назад оно прочно вошло в науку*

Упражнение 5.

Приготовьте насыщенный раствор медного купороса и наполните им до половины мензурку, пробирку или обыкновенный чайный стакан.

Поверх раствора осторожно по стенке сосуда, чтобы жидкости не смешались, налейте столько же чистой воды.

Поставьте сосуд с жидкостью на ровное место, прикрыв его чем-нибудь от пыли.

Запишите дату начала опыта и через каждые двое суток в один и тот же час измеряйте, на сколько сантиметров подвинулась вверх синяя окраска.

По окончании опыта напишите краткий отчёт.

13. Броуново движение. В начале XIX века английский ботаник Броун наблюдал одно чрезвычайно интересное явление, которое получило название броунова движения.

Если рассматривать под микроскопом каплю воды со взвешенными в ней мелкими частичками какого-либо нерастворимого вещества (гуммигут, тушь), то можно видеть, что частицы находятся в непрестанном движении. Это движение имеет самый беспорядочный характер. И чем мельче частицы, тем быстрее они движутся (рис. 21).

Это явление объясняется тем, что невидимые в микроскоп молекулы воды непрерывно движутся в различных направлениях и притом сталкиваются с частицами взвешенного в воде вещества.

Видимые в микроскоп взвешенные частицы воспроизводят при этом движения молекул воды только с значительно меньшей скоростью.

Броуново движение указывает на то, что молекулы движутся беспорядочно — хаотично.

Броуново движение можно наблюдать и в газах. Для этого нужно поместить под микроскоп небольшую коробочку со стеклянными стенками, наполненную дымом. Осветив дым сбоку, можно заметить, что частицы дыма совершают беспорядочные движения.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ТЕПЛОТА.