Index:Theory of Heat, James Clerk Maxwell, Fourth Edition.djvu

Title	Theory Of Heat, 4th edition
Author	James Clerk Maxwell
Year	1875
Publisher	Longmans, Green, and Co.
Location	London
Source	djvu
Progress	To be proofread
Transclusion	Index not transcluded or unreviewed

Pages (key to Page Status)

- - - - - - Cover - v vi vii viii ix x xi xii 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346

CONTENTS.

CHAPTER I
INTRODUCTION.
Meaning of the word Temperature .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		1
The Mercurial Thermometer .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		5
Heat as a Quantity .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		6
Diffusion of Heat by Conduction and Radiation .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		10
The three Physical States of Bodies .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		16
CHAPTER II.
THERMOMETRY, OR THE REGISTRATION OF TEMPERATURE.
Definition of Higher and Lower Temperature .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		32
Temperatures of Reference .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		34
Different Thermometric Scales .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		37
Construction of a Thermometer .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		40
The Air Thermometer .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		46
Other Methods of Ascertaining Temperatures .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		51
CHAPTER III.
CALORIMETRY, OR THE MEASUREMENT OF HEAT.
Selection of a Unit of Heat .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		54
All Heat is of the same Kind .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		56
Ice Calorimeters .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		58
Bunsen’s Calorimeter .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		61
Method of Mixture .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		63
Definitions of Thermal Capacity and Specific Heat .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		65
Latent Heat of Steam .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .     .		69CHAPTER IV. ELEMENTARY DYNAMICAL PRINCIPLES. PAGE Measurement of Quantities . . ... . . .74 The Units of Length, Mass, and Time, and their Derived Units. 76 Measurement of Force.83 Work and Energy.87 Principle of the Conservation of Energy.92 CHAPTER V. MEASUREMENT OF INTERNAL FORCES AND THEIR EFFECTS. Longitudinal Pressure and Tension.94 Definition of a Fluid.—Hydrostatic Pressure .... 95 Work done by a Piston on a Fluid.101 Watt’s Indicator and the Indicator Diagram .... 102 Elasticity of a Fluid.. 107 CHAPTER VI. LINES OF EQUAL TEMPERATURE ON THE INDICATOR DIAGRAM. Relation between Volume, Pressure, and Temperature . . 108 Isothermal Lines of a Gas.no Isothermal Lines of a Vapour in Contact with its Liquid . . 113 Steam Line and Water Line.117 Continuity of the Liquid and Gaseous States.—Experiments of Cagniard de la Tour and Andrews.118 CHAPTER VII. ADIABATIC LINES. Properties of a Substance when heat is prevented from entering or leaving it.127 The Adiabatic Lines are Steeper than the Isothermals . .130 Diagram showing the Effects of Heat on Water.... 134 CHAPTER VIII. HEAT ENGINES. Carnot’s Engine. Second Law of Thermodynamics. Carnot’s Function and Thomson’s Absolute Scale of Temperature Maximum Efficiency of a Heat Engine. Thermodynamic Scale of Temperature ...... Entropy. Fictitious Thermal Lines. CHAPTER IX. RELATIONS BETWEEN THE PHYSICAL PROPERTIES OF A SUBSTANCE. Four Thermodynamic Relations.165 The two Modes of Defining Specific Heat . . . .169 The two Modes of Defining Elasticity.171 CHAPTER X. LATENT HEAT. Relation between the Latent Heat and the Alteration of the Volume of the Substance during a Change of State . . . . 173 Lowering of the Freezing Point by Pressure . . . .176 CHAPTER XI. THERMODYNAMICS OF GASES. Cooling by Expansion . . ..180 Calculation of the Specific Heat of Air.183 CHAPTER XII. ON THE INTRINSIC ENERGY OF A SYSTEM OF BODIES. Intrinsic Energy defined.185 Available Energy.187 Dissipation of Energy.192 Mechanical and Thermal Analogies ..193 Prof. Gibbs* Thermodynamic Model.195 page 138 153 I5S 158 160 162 164CHAPTER XIIL ON FREE EXPANSION. PAGE Theory of a Fluid rushing through a Porous Plug . . . 209 Determination of the Dynamical Equivalent of Heat . . .211 Determination of the Absolute Scale of Temperature . . .213 CHAPTER XIV. DETERMINATION OF HEIGHTS BY THE BAROMETER. Principle of the Barometer .... The Barometer in a Diving Bell Height of the * Homogeneous Atmosphere * Height of a Mountain found by the Barometer . 217 218 220 221 CHAPTER XV. ON THE PROPAGATION OF WAVES OF LONGITUDINAL DISTURBANCE. Waves of Permanent Type.223 Velocity of Sound.. 228 CHAPTER XVL 'ON RADIATION. Definition of Radiation. 230 Interference.234 Different Kinds of Radiation ....... 237 Prevost’s Theory of Exchanges. 240 Rate of Cooling. 246 Effects of Radiation on Thermometers • . . . . 248 CHAPTER XVII. ON CONVECTION CURRENTS. PAGE How they are Produced.250 Joule’s Determination of the Point of Maximum Density of Water 252 CHAPTER XVIII. ON THE DIFFUSION OF HEAT BY CONDUCTION. Conduction through a Plate. *253 Different Measures of Conductivity.255 Conduction in a Solid.255 Sketch of Fourier’s Theory.259 Harmonic Distributions of Temperature . . • 263 Steady and Periodic Flow of Heat.265 Determination of the Thermal Conductivity of Bodies . . 268 Applications of the Theory.272 CHAPTER XIX. ON THE DIFFUSION OF FLUIDS. Coefficient of Diffusion. *275 Researches of Graham and Loschmidt . • • • *278 CHAPTER XX. ON CAPILLARITY. Superficial Energy and Superficial Tension . . • 280 Rise of a Liquid in a Tube ....... 286 Evaporation and Condensation as Affected by Capillarity • • 287 Table of Superficial Tension.292CHAPTER XXL ON ELASTICITY AND VISCOSITY. PAGE Different Kinds of Stress and Strain . . • • • • 2 94 Coefficient of Viscosity 297 CHAPTER XXII. MOLECULAR THEORY OF THE CONSTITUTION OF BODIES. Kinetic and Potential Energy. 3 QI Evidence that Heat is the Kinetic Energy of the Molecules of a Body. 3 C 3 Kinetic Theory of Gases. 3°7 Deduction of the Laws of Gases. 3 X 5 Equilibrium of a Vertical Column . . • . • • 3 X 9 Diffusion, Viscosity, and Conduction. 3 21 Evaporation and Condensation. . . • • • • 3 2 3 Electrolysis. 3 2 5 Radiation *. 3 2 ^ Limitation of the Second Law of Thermodynamics . . • 3 2 7 The Properties of Molecules 33 °