皇朝经世文统编

之多少因根丝之微物尝有含此种生物故知根丝之微物即此各种生物之所弃也又考知此种生物虽然貌为同类其实分开多类而各类有各类之用所以有能滋培红丁香树者有能滋培白丁香树者各不同类其它滋培大荳者滋培小荳者滋培红荳绿荳者亦各不相同也又考知凡荳类不得其相当之生物于田土之中则不能收成丰盛往者尝见土田二处肥美天时水利皆同所种之荳又相同所种之期并所用之法亦无不尽同而所收之荳则大相悬绝人皆不明其故今得此理疑团冰释矣所以又试将此等生物而迁入无此等生物之田土则见其田素不甚生长而今竟勃然兴矣此即今日植物家所悟出以尼他践为田料之来力也尼他践者能引淡气之义也此一悟之理极为新奇如欲洞达其理先宜知璧打利亚能引淡气以生长荳实也璧打利亚者即此等生物之名也又宜知璧打利亚既迁往田土之中自能传种而生育也以璧打利亚治田土为农人之要务也夫璧打利亚之功用如发酒之曲所用无几而能令全缸变动人所尽知以此互证则璧打利亚加入泥土之中即能生生而不已又何疑耶尝由历试而知此物一入于田生传甚速自能寻其所宜之荳根而聚之而助荳之发生焉今市上所沽之尼他践无非此物也其功用之大亦不过如此若将璧打利亚分类而又分类而沽俾农人欲种何荳而土宜未合者因类购归照方施用应效如响矣惟其理尚在初端故今年有人在获班地方设局考究其理以乌路架医士主理之此新法之功效虽有明验惟其用之广尚恐不止于此有人谓由此理或能将空中之淡气变而为田料以助植物之生至上文所论落尼他践于田以运淡气之法甚廉而易凡稍有见识之人无不能为之亦无不肯试之皇家农务会争相试之另有私伙农民亦试察之在一千八百九十六年皇家农务会报第二册即见此法之如何历验于德国其所拟之法有二极其浅易其第一法用真正之尼他践开水而淋其相当之荳种以和匀之然后如常播之于田其种发苗则璧打利亚即附其根而培此法不特浅易而且令荳种之发芽更易其第二法则以尼践水淋于田土之中复土而和匀之此新法新理之功能益农事若藉此法能运空中[淡](沃)气以为用则见其功效之大莫与京也此理极其自然凡荳类生长之处则见此事之据焉凡有璧打利亚之处无须加尼他践即加之亦无甚益如有何处不结荳实用此法或能巧夺天工也新报之家每每有讹传故农人欲知真确莫若查考皇家农务会之报并访问有名可靠之人现传之法旨难称大备本报特早而告人者诚有所望于将来若吾人果能免贵品田料之费而靠璧打利亚之微收以无穷尽之淡气于空中利莫大焉是考究此法之事最为有用者也

记压气行车

美人哈浦附

前二年多人论说压气致用之事但其所论未明格致大道故不能将此新法与电力汽力缆力各式街车比较清彻兹请论之且以压气之力而动活机法国已有此法数年今美人讲求此法亦众纽约省之罗马埠并纽约城曾将此法试练两年不拘风雨寒暑何等情形无不备试虽寒冷已极亦无不可用尝以气机数架运车于纽约第一百二十五街行住数月之久全无失事埠上游人无不称心余请溯十八年前曾用压气之故当时纽约二号车路大街有以压气而行车者请余其可否合用余得事事美备但当时无人乐用竟有非路爹化埠某车路公司敢出妄言谓纵使此法能尽省马力而彼公司亦不轻用盖恐街上马车来往遇此种无马快车必然惊骇彼马而致事遂使马车主人告讼不已彼坚持此说[虽](谁)与之辩论卒不能从遂弃而不用后有人以铁缆拖车并无惊马之事余复举其事以告人欲解明何(何)以压气较胜于别样特着一书载明一法之所需各法之长短以此比较后又另论说数次始得一富绅集股设压气公司又请立罢乞地君为机器总办即绘其车式定罗马火车头公司照造各处机器师皆来考无不称为得法无弊惟有数事尚须讲求一压气之时所用之力恐其散耗二压气复涨之后恐遗白霜于贮气柜之内三防破坏之险四加热于干湿气之内五布置理之费[六](亦)复添新气之事七最远能行几许八传气于远处有何泄耗九其它各零碎事件关涉乎压气之事活机已上九事人多未明故请解之曰压气之活机能致用而有余但须先解明空气之质并其涨缩流荡之理与乎水汽有关于此事者一凡空气在科伦表三十二度热之中须一十二立方英尺又千分立方尺之四百三十三重一磅而在寻常热度之中须约十三立方英尺也二滚水气在二百一十二度热之间须二十六又十分之四立方英尺重一磅或粗算之作二十六立方尺也三凡物皆有本身热又有容热之量水能容热最大即每一磅能吸无量数之热力也故以水为量热之准若准此以推之空气之本身热为○二三七七或收作○二四又滚水汽之本身热为四七五或收作○四八或倍空气之本身热也又可云滚水汽之重仅为空气之重之半而其容热之量则倍之四若将空气忽以力压而缩小之其热度即升一百一十六度若令其忽涨作两倍之多则热度又必降一百一十六度又将空气之受压力多者与空气之受压力少者各复加同重之压力则其受压力多者所增之热度不及其受压力少者所增热度之多也譬如有空气以千斤之力压而缩为半若增其热一百一十六度若再加千斤之力而压之则热度虽增但不及一百一十六度之多五凡热之大小与热之多少有别如有铁一斤热之三百度之高又有水百斤热至一百度两相比较其热则可云铁之热为大水之热为小惟铁之热为少而水之热为多也

又譬如有净水一斤含食盐三两又有水十斤含食盐四两则前水咸而后水淡其实前水含盐不若后水之多也所以热之大小即比盐之浓淡而热之多少即比盐之多少欲知热之大小以寒暑针之度数辨之欲量热之多少亦宜以度数明之惟恐与大小热度相混故另命名以别之凡后有名热尺者即此意也六如有水一磅欲使其热升一度必须加热一尺再升一度须再加热一尺也又一尺之热可令七百七十二磅之重升高一尺七一马之力能于一分钟之久令三万三千磅之重升高一尺空气之涨缩有二故遇热则涨散热则缩一也以外力逼之则缩放其力则复涨二也由后之法所费若干力以逼压之如放其逼则空气复涨所发之力仍得若干由前之法压气之时设法加寒于外以泄其气之热则能省力甚多尝有人称说能省力百分之八十旧法过耗力百分之五十矣八空气能容湿多少关乎热气之大小又关乎体积之多少而不关乎空气之松密也假如热度相等一立方尺之密气所能容之湿气亦不过与一立方尺之松气所能容之湿气相等气受压力则密不受压力则松由是观之以一百三十三立方之松气内含湿气者压作一立方尺之密气则湿气必凝结于水底以法放出其水则其内所余之湿气不过为一百三十三分之一原有之水气也若放其压力则气复涨所吸热虽多然不能令其水气凝结者因其空气太干而所含水气太微也惟压力小气不甚密者反有凝结其水气之病且此病亦有法免之九空气遇寒则缩有人推得寒至科伦表四百六十一度则空气缩定再加寒则复涨故以科伦表四百六十一度为寒极自寒极而至热极则空气之体积亦由极小而涨至极大故空气之松密与热度互相为消息此即后文复加外热之要领也十伏热者即物质之变而热随之消长譬如以冰化为水又以水化为气热必随之而消至物复原形热必复泄此即伏热之理也由测而知每磅冰化为水须消热一百四十二尺半又将此水化为汽须消热九百六十六尺所以由冰而水之伏热为一百四十二尺由水而气之伏热为九百六十六尺又查冰之本身热为○五故自寒极以至一百一十二度热即滚水度每磅汽伏热一千五百三十五尺因以寒极之度四百六十一与冰度三十二相加得四百九十三又与冰之本热○五相乘得二百四十六五为第一数又以滚水度二百一十二与冰度三十二相减得一百八十度又与水之本热一相乘仍得一百八十为第二数又以化水之伏热一百四十二五为第三数又以冰化汽之伏热九百六十六为第四数乃将四数相并即得一千五百三十五也以上十例须明始能解以下各事因有人书立说创造机器欲加热于气柜之外以倍其柜内稠气之涨力惟其加热之法祗以干热气为之断不能成后文自见其断不成之故且更其法以湿热气代之即成也

以压气而钻石者甚多所以压气之器亦翻陈出新精益求精已极其妙故有公司多间承造压气之器价廉而用固压气最妙之法系以小压器多具设有一具需修整可免牵制其余至所用具数多少须视赀本之大小而定可也而压气之时宜加寒气于柜外则能省力上文已详之数年以来各家考究压气之法已极精如若造压气公司肯包造何式压气每分钟能得压气若干尺并受压力几何所需火耗几何则取压气之费几何可一望而知也因压气愈造愈精而稠气之用亦愈推愈广初时之法祗能省力百分之五十今则能省力百分之八十矣又能将稠气流往远处而无所失故以一大气柜藏之即能引致远处可任取其多少而用之此所以有多处大滩之水力可为压气之用压得稠气以管接往他方而施其用除此之外其大滩之水力实无别用也如前所云若以空气忽加力而压缩之则必生热缩为半体积之时则生热增高一百一十六度但幸浮气之质缩小有一事可贵者即稠气再加一倍空气之力以压之所生之热与所费之力较压浮松之气皆反小也譬如每分钟之久欲得三千六百尺之稠气受五百磅之压力者须用马力一千零六十匹若受一千磅之压力则用马力一千二百一十九匹所差者为一百五十九匹若压力增至一千磅则用马力一千二百八十八匹所差者减为六十九匹又压力增至二千磅则用马力一千三百三十九匹所差者减为五十一匹可见此五十一匹马力所获之益与初时一千零六十匹马力所获者相等也由此推得每分钟之久欲得一立方尺之稠气所需马力如下受五百磅压力者马力零三一六受压力一千磅者马力零三六四受压力一千五百磅者马力零三八五受压力二[千](十)磅者马力零四○○也此数宜另加百分之十为破耗有那获铁之总办喜路君曾言受二千磅压力之稠气一尺祗须马力○三一六而可得若常用之法所需马力亦不过○三七八云但余以为○三四八匹马力可为偶然之气而○四五匹马力可为常用之事也

稠气之质有一奇性即加热于外能增其功用也此事并非臆说实经欧美之人考而得者也若将压得之稠气复放之而致用使其经过热水柜则得加倍功力似与气性相反精于格致者多不以为然不知确有此事且所需火耗不过为压气时所需之火耗八分之一曾有美国汽机师在罗马城试验其第一百号之压气活机以其力行车每里需复热气三百零八尺若热水柜内无水则需气六百六十九尺始足以行每里之路也曾试多次得据相同该汽机师名斐璧架现为委士判汽机教习也此奇理将发明于后兹请将加热之事分为二法一为兼水一为不兼水而又将此二法而比较之试观何法为合用且以所用之空气为三百立方尺热为六十度以力压之入气柜使其每方寸之面积受压力一百五十磅又可受十倍空气之压力又令其气热在六十度经过热水柜又使此水受十倍空气之压力而热至三百六十度试计其所需热之多少自寒极以至六十度所差热度五百二十一又自寒极以至三百六十度则差八百二十一度盖如上文所解寒极在寒暑表负四百六十一度也可见空气升至三百六十度之热其体积必增否则须有压力以制之故可云若其体积不增则其压力必增而所增之压力当为百分之六十三也又三百立方尺之空气重二十三磅与空气之本热○二四相乘得数复乘三百即得一千六百五十六尺为二十三磅之空气增热三百度所需之热也此又空气所增之压力为百分之六十三未为加倍须自热水之中生汽一百一十一立方尺以补之始能加倍也即是三百之尺空气在常热度之间吸热一千六百五十六尺即涨为四百八十九尺尚欠一百一十一尺始得六百尺而为原体积之倍也又知一百一十一尺之汽重四磅又十分磅之三而受一百五十磅压力之水化汽得伏热八百六十三尺故以四三与八百六十三相乘得三千七百一十一尺为水化汽所需之热又与前空气所吸之热一千六百五十六尺相加则得总数五千三百六十七尺也每磅煤炭燃烧至尽能生热一万三千尺煤油每磅则能生热二万尺但所生之热必有散耗故煤一磅或浊煤油半磅所生之热已足供其用炭油二者所费皆微而所生之力则甚多因此三百尺之气以此法添热能动八墩重之活机而行一英里有余之路若不添热所行仅得其半以上为兼水添热之法若不兼水而欲倍其体积须将其原热度增倍始得其原热度者即自寒极以至本度之谓故以空气之常度六十加寒极四百六十度共为五百二十一度倍之则得一千零四十二度复减四百六十一度变为五百八十一度为科伦表之正度也空气之热至此则能令油质焦干故不堪用因活机之动亦赖油之润滑有傅冷列查君新着一书论及压气明言以干热而欲倍压气之力频添热至八百度始得因空气之本身热甚微并热度至高易于散耗又推测压气复涨与机内之气鼓饼初遇之际假如其压力为十倍常气即一百五十磅是时其热应有四百九十四度与上所得五百八十一度相较已差八十七度此即消耗另气鼓饼被压而行至尽是时气即涨至常度其气鼓之铁必能泄其热于外若此气先湿热则其湿气能润滑其气之路也另有要事须知汽由三百五十度之热于十倍空气压力之中而复为滚水二百一十二度则所散之热分布于气鼓犹多于同热之干气三十余倍试令三百五十与二百一十二相较得一百三十八度又知汽之本身热为○四七五空气之本身热为○二四若以○四七五与一百三十八相乘得六十五五又加气之伏热九百六十六即得一千○三十一尺五为每磅汽所散之热也又以一百三十八乘空气之本热○二四得三十三一二即每磅热气所散之热也故知每磅汽所含之热同于三十一磅气所含之热之多也一滂汽能散热如是之多气鼓之身受之必然和暖合宜能保涨气之力而无破耗矣

且如上文所云此湿气又能润滑其气鼓饼之活道也总之不能用添干热之法令涨气之力加倍如用之必有所伤于器具而且费耗俱大此热水柜之制法须能生汽其热并涨力皆与涨气之力相同又以廉贱之煤薪或煤油生热以养其热使之恒不改变于冬天之时预便从此热水柜中运热水洄护车厅使其温和此三事俱全即得算法也前于一千八百七十九年余历经试练而知此热水化汽其消耗之中数约为每五十尺之干气吸水一磅也此事后经办驳尝请立罢乞地君在罗马逐层细试而得其实理为水之消耗多少视其热度之高下如何水受压甚而热度升高则无多干气即能吸水一磅若水受压力轻而热度低则须多气始能吸水一磅也兹将若干尺常气而能吸水汽一磅因热而异者开列于下○热三百二十一度用气三十五尺二○热三百度用气四十二尺五○热二百九十六度用气四十三尺三○热二百七十四度用气四十八尺五○热二百五十九度用气九十五尺二○热二百一十度用气一百五十九尺热一百九十度用气二百三十八尺○热一百八十二度用气二百二十九尺○热一百七十度用气二百二十一尺○热一百六十四度用气四百五十九尺○热一百五十八度用气四百九十三尺按此表甚奇热一百八十二度所用气反少于一百九十度热所用者又一百六十四度热所用气较一百七度热所用者忽然增多二倍此所以奇也未知试之时有误否也

压气活机中最要之物莫如稠气柜盖此机之活动皆藉此稠气复涨之力而此柜所以藏贮此[稠]()气以待用也此柜容积之大小柜墙之厚薄须视所贮之气稠密多少而异往者此种柜多以告水镬之活铁片为之每方寸之皮积祇能抵五六百磅之涨力而不裂故其体积须甚大始足以容气而行十英里之用其甚大之势竟自地板高起而过栏杆之上甚为不便可知欲得远行之能兼得气柜之细而便须以能抵大涨力为妙而近今所制之柜其法甚奇系以小钢砖为之并无缝焊之裂惟其抵力之大竟至每方寸皮积能抵涨力二千磅毫无险处尝经试过能抵四千磅而不裂所有之坚固断无破裂之理也此新器之厚四倍于旧器则旧器能抵五百磅者新器必能抵二千磅旧器未尝经险而新器何至有险哉吾敢证明受二千磅之新器较受五百磅旧器旧器其坚固尤过之虽有新报家凭空杜撰欲置压气于无用者亦不折服我也盖此新法实能抵四千磅今用以抵二千磅则所余力为大彼旧器实能抵一千磅而用以抵五百磅则所余力为小新者虽加受一千五百磅之涨力未妨裂破而旧者加受五百磅之涨力即破裂无疑是可知也或谓不计道理万一有失其险不极凶乎答曰非也钢质不同生铁万一有失亦不过开裂而泄其气惟气必有声而钢必不碎或稍自卷而已耳有德国造稠气柜家来函于我书中有一能详解此事兹请录之书云我等昨日试验稠气柜受压力之限已至三千五百磅而无碍因思压炭气之人尝经其破裂千百次但见其之裂即泄其气并无碎散而飞之事故知把持此物必无险处我等本欲试至(至)将近四千磅而后发卖但恐既试之后虽不至裂而钢质已变将来为用不能经久也兹付上稠气柜八具有一具短俱比来单稍轻未知尊意所宜者以轻为妙使其余力为一千五百磅者抑欲稍厚使其余力为二千余磅然后再照单造全付上得收此柜之后请试以三千五百磅之压力常用之则令其抵一半之力犹胜于试以将近四千磅之力而用以抵三分之一力如上文所云虽不至登时破裂然不能经久无坏也更宜知者稠气柜之破裂与蒸汽镬之破裂不同盖汽镬一破滚水四散一离压力即尽化汽竟涨大千余倍而且热烈不堪而气柜虽破所涨大者不过百余倍且无大热何致伤人哉

稠气柜之轻重视其柜所容常气多少因发力久暂而异不关其中径之大小并压力之大小而异也此说已为不磨之公论试详解之譬有一柜径为一尺每寸皮积受二千磅之压力长一尺则容重若干磅又使其周径均半则其铁之厚亦可半而得前重四分之一惟其容积亦得前积四分之一也又使其周径不变而变其压力至每寸皮积受一千磅则柜身之厚可半而铁之重亦半之矣但所容之常气亦得前数之半也此因后气不及前气之稠密也故无论压力之大小并径度之广狭但论容气轻重即知用铁之轻重矣然则欲造一柜使其容积为一立方尺每方寸皮积有二千磅之压力其柜之重几何始得据昨由德国付来之柜容积一立方尺每方寸皮积能抵三千七百磅之压力其重为一百零六磅今欲令其能抵四千磅之压力则其重宜增至一百一十五磅如用之以抵二千磅之压力则此柜能容一百三十六尺之浮气缩为一尺之稠气也故知浮气一磅需钢八五六磅即足以容之也又设若以四百立方尺之浮气能运动八墩重之活机而行一英里之路所有停车起车之消耗皆在内则需三百三十八磅之重钢柜便足若长行之路则需三分之一即得但所谓八墩者祗为活机之重而车与搭客未在此数址计活机每墩气柜之钢重四十二磅为足行一英里之路也

今人多谓压气活机比活电机承本更重不知此说殊误若比较宜令两事之相当始得但压气活机乘本身力而行而活电机另以电线通传其力须各计本或概不计本始为得中若不计压气活机之稠气柜则此机比活电机更廉人所知也活电机之价廉者首因同业太多则他日压气活机之行其价更廉可知矣今且作两机之价均同而独计三十架稠气柜与传电线之价其事自明此三十架稠气柜之重约为十一万磅值银约一万五千圆每架承本五百圆又五里双轨铁路为三十架活电机所用者其传电线值银二万六千圆各承本银八百六十六圆每架所差已为三百六十六圆矣

更有一事能省大本者即生力之事也生电力之厂每匹马力机器约承本银八十圆另房地屋宇租未计故一千五百匹马力机器需本银十二万圆而压气力之厂无须电母机又无须皮带等事水汽一生即至压机如是祇计其半作六万圆已有余裕矣压气行车之铁轨并无须焊或另如螺丝驳接但如常火车之铁轨已足矣不似电气行车之铁轨必以焊或以螺丝驳接也因压气活机浮置于车上而活电机硬置于车上故其力尽逼于轮心之上有人名傅冷连颇浦开列一表云设有车无舒缩力每点钟行二十英里遇有物高八分寸之一阻其车轮其势之猛较有舒缩力之车大二十七倍且压气活机愈多愈妙虽如纽约三号车路之高架路更为合宜车虽而铁轨恒同多惟电气车多则电气浓布若铁轨不增大必然致险因电气经由铁轨运行人触之即受害也若增大铁轨则为本又重统计往来辐辏之车路若作压气行车则比电气行车其铁轨省本过半电气行车之布置须随时更改每因布置既定而车务或增或即见有碍其布置又易损坏尝有纽约某公司总办李伦君报称该公司所用之法每三四日必损坏一次须修理十分钟之久何若压气行车之铁轨与火车路无异一劳永逸也

曾考究而知以压气行车之工费比以木杆系线传电行车者为廉即知比各法行街车为更廉因以缆拖车以马拖车或地下传电以行专其工费皆比木杆系线传电行车之工费为昂也有一机器师久在电气车公司任事今为压气车公司所雇将两项工费比较令其车每日行一百二十英里则得压气车每行一英里工费银如下生力厂烧煤○八七仙车上热水柜烧煤○一一热水柜连水○○二四仙油耗○○二四仙出灰之类耗○○一四仙人工○六一五仙修整生力机工料○一六三仙修整压气活机○二八仙利息常费一仙七六以上共银三仙八五七又人役来往之工费及修整车辆并安顿车房之三项一仙六一九管活机人管车接客人工用六仙一三三常费利息共一仙一五五连上共银十二仙七六五如用电气凡事与上均同则需工费连本息十六仙二六八相较以压气省费三仙五○三即百分之二十七也

稠气复涨而致用之际如上文以热水加热之法能增其功力比生力厂之火耗更廉每令人笑因其不合生力之理但一经解破自见了然试令压机之马力为一千四百匹每分钟能压气三千六百立方尺而至受压力二千磅连压十打钟之久应得尺力五千五百四十四兆磅所得之气分供一千二百架活机之用其气鼓之径为六寸长十四寸轮径二十六寸能令每小时行六英里每里耗气三百尺气鼓截长十分之一则受压力一百四十磅中数为四十六磅观此情形应有尺力六千八百○二兆二十七万二千磅之工比原用之力增百分之二十二然此理从何而得乎一由于加热而涨其气一由于助以水汽而添功效也