Mekanikal na Katumbas ng init

Ang katumbas ng mekanikal na init ay ang halaga ng gawain na mekanikal na kinakailangan upang lumikha ng isang tiyak na halaga ng init. Ito ay isang pundamental na prinsipyo sa termodynamics na nag-uugnay sa dalawang pisikal na bilang ng init at gawain.

Ang konsepto ng katumbas ng mekanikal na init ay unang ipinagkaloob ng Pranses na siyentipiko na si Sadi Carnot noong maagang ika-19 na siglo, at inulat naman ni James Joule at iba pang siyentipiko. Ito ay nagsasaad na isang tiyak na halaga ng init ay maaaring mailipat sa katumbas na halaga ng gawain na mekanikal, at kabaligtaran.

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

Ang katumbas ng mekanikal na init ay isang mahalagang konsepto sa termodynamics dahil ito ay nagbibigay-daan sa ugnayan sa pagitan ng init at gawain na makuha at maintindihan. Ito rin ay isang pangunahing salik sa operasyon ng mga makina ng init, tulad ng steam engines, na nagsasalin ng init sa gawain na mekanikal.

Kapag W ang halaga ng gawain na ginawa sa isang sistema at Q ang halaga ng init na nabuo bilang resulta ng gawain na ito, kung gayon

 W α Q

W = JQ

J = W/Q

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

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

Ano ang katumbas ng mekanikal na init ng konstanteng halaga ng J?

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

Pahayag: Igalang ang orihinal, mabubuti na artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may labag sa copyright paki-delete.