המקבילה המכנית של חום
השווה המכני של חום הוא הכמות של עבודה מכנית הנדרשת לייצור כמות נתונה של חום. זהו עיקרון בסיסי בתרמודינמיקה שמקשר בין שני המספרים הפיזיים של חום ועבודה.
המושג של השווה המכני של חום הוצע לראשונה על ידי המדען הצרפתי סאדי קרנו בתחילת המאה ה-19, והושקף מאוחר יותר על ידי ג'יימס ג'ול ואחרים. הוא קובע כי כמות נתונה של חום יכולה להומר לכמות שווה של עבודה מכנית, ולהיפך.
השווי המכני של חום בדרך כלל מתואר במונחים של האנרגיה הנדרשת להעלות את הטמפרטורה של מסה יחידה של חומר בכמות נתונה. למשל, השווי המכני של חום עבור מים הוא הכמות של עבודה הנדרשת להעלות את הטמפרטורה של גרם אחד של מים במעלה אחת צלזיוס.
השווי המכני של חום הוא מושג חשוב בתרמודינמיקה מכיוון שהוא מאפשר לקבוע ולהבין את הקשרים בין חום לעבודה. זהו גם גורם מפתח בהפעלת מנועי חום, כגון מנועי קיטור, הממירים חום לעבודה מכנית.
כאשר W היא הכמות של העבודה שנעשית על מערכת ו-Q היא הכמות של החום שנוצרת כתוצאה מעבודה זו, אז
W α Q
W = JQ
J = W/Q
לפי המשוואה J, הכמות של העבודה שנדרשת כדי לייצר יחידה אחת של חום היא השווה המכני של חום.
ערך השווה המכני של חום תלוי בחומר שנעשה בו והטמפרטורה שבה מתבצעת ההמרה. באופן כללי הוא נחשב לקבוע, אך הוא יכול להשתנות מעט עקב גורמים כמו לחץ וכמות הרוטב הסביבה.
מהו השווה המכני של ערך הקבוע J?
כמות העבודה המכנית הנדרשת כדי לחמם מסה מסוימת של מים במעלה אחת צלזיוס. זהו קיבולת החום של מים בטמפרטורת החדר, שהיא 4186 ג'אולים ק"ג-1.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
