Mechanical Equivalent of Heat Pisikal nga Katumbas sa Init

Ang katumbas ng mekanikal sa init ay ang kantidad ng gawain na mekanikal na kinakailangan upang makagawa ng isang ibinigay na kantidad ng init. Ito ay isang pundamental na prinsipyo sa termodinamika na nag-uugnay sa dalawang pisikal na kantidad ng init at gawain.

Ang konsepto ng katumbas ng mekanikal sa init ay unang ipinakilala ng Pranses na siyentipiko na si Sadi Carnot noong maagang bahagi ng ika-19 siglo, at inulat naman ni James Joule at iba pang siyentipiko. Ito ay nagsasaad na isang ibinigay na kantidad ng init ay maaaring maging katumbas ng isang katumbas na kantidad ng gawain, at vice versa.

Ang katumbas ng mekanikal sa init ay karaniwang ipinapahayag sa termino ng enerhiya na kinakailangan upang itaas ang temperatura ng isang yunit ng masa ng isang substansiya sa isang ibinigay na kantidad. Halimbawa, ang katumbas ng mekanikal sa init para sa tubig ay ang kantidad ng gawain na kinakailangan upang itaas ang temperatura ng 1 gramo ng tubig sa 1 degree Celsius.

Ang katumbas ng mekanikal sa init ay isang mahalagang konsepto sa termodinamika dahil ito ay nagbibigay-daan sa mga relasyon sa pagitan ng init at gawain na makuha at maintindihan. Ito rin ay isang pangunahing factor sa operasyon ng mga heat engine, tulad ng steam engines, na nagsasalin ng init sa gawain na mekanikal.

Kung W ang kantidad ng gawain na ginawa sa isang sistema at Q ang kantidad ng init na nabuo bilang resulta ng gawain na ito, kaya

 W α Q

W = JQ

J = W/Q

Ayon sa ekwasyon na J, ang kantidad ng gawain na dapat gawin sa isang sistema upang makagawa ng isang yunit ng init ay ang katumbas ng mekanikal sa init.

Ang halaga ng katumbas ng mekanikal sa init ay depende sa substansiya na ginagamit at sa temperatura kung saan nangyayari ang pagbabago. Karaniwan itong itinuturing na isang constant, ngunit maaari itong magbago kaunti dahil sa mga factor tulad ng presyon at humidity ng kapaligiran.

Ano ang katumbas ng mekanikal sa init ng constant value ng J?

Ang kantidad ng gawain na mekanikal na kinakailangan upang initin ang isang partikular na masa ng tubig sa isang degree Celsius. Ito ang heat capacity ng tubig sa temperatura ng silid, na 4186 Joules kg-1.

Pahayag: Respetuhin ang orihinal, mahusay na mga artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may paglabag sa copyright pakiusap mag-contact upang tanggalin.