گرماي معادل مکانيكي

حرارتی معادل مکانیکی، مقدار کار مکانیکی لازم برای تولید مقدار مشخصی از حرارت است. این یک اصل بنیادی در ترمودینامیک است که دو کمیت فیزیکی حرارت و کار را به هم مرتبط می‌کند.

مفهوم حرارتی معادل مکانیکی ابتدا توسط دانشمند فرانسوی سادی کارنو در اوایل قرن نوزدهم پیشنهاد شد و بعدها توسط جیمز جول و دانشمندان دیگر تکامل یافت. این مفهوم بیان می‌کند که مقدار مشخصی از حرارت می‌تواند به مقدار معادل کار مکانیکی تبدیل شود و بالعکس.

حرارتی معادل مکانیکی معمولاً به صورت انرژی لازم برای افزایش دما یک واحد جرم از یک ماده با مقدار مشخصی بیان می‌شود. به عنوان مثال، حرارتی معادل مکانیکی برای آب مقدار کار لازم برای افزایش دما یک گرم آب به یک درجه سانتیگراد است.

حرارتی معادل مکانیکی یک مفهوم مهم در ترمودینامیک است زیرا اجازه می‌دهد روابط بین حرارت و کار کمیت‌سازی و درک شوند. این مفهوم همچنین عامل کلیدی در عملکرد موتورهای حرارتی، مانند موتورهای بخار، که حرارت را به کار مکانیکی تبدیل می‌کنند، است.

وقتی W مقدار کار انجام شده روی یک سیستم و Q مقدار حرارت تولید شده به دنبال این کار است، آنگاه

 W α Q

W = JQ

J = W/Q

بر اساس معادله J، مقدار کاری که باید روی یک سیستم انجام شود تا یک واحد حرارت تولید شود، حرارتی معادل مکانیکی است.

مقدار حرارتی معادل مکانیکی به ماده مورد استفاده و دمایی که در آن تبدیل انجام می‌شود بستگی دارد. عموماً به عنوان یک ثابت در نظر گرفته می‌شود، اما می‌تواند به دلیل عواملی مانند فشار و رطوبت محیط کمی متغیر باشد.

مقدار ثابت حرارتی معادل J چیست؟

مقدار کار مکانیکی لازم برای گرم کردن جرم خاصی از آب به یک درجه سانتیگراد. این ظرفیت حرارتی آب در دمای اتاق است که ۴۱۸۶ ژول بر کیلوگرم است.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.