Mehanički ekvivalent topline
Mehanički ekvivalent topline je količina mehaničkog rada potrebnog za proizvodnju određene količine topline. To je temeljni princip u termodinamici koji povezuje dvije fizikalne veličine, toplinu i rad.
Koncept mehaničkog ekvivalenta topline prvi je predložio francuski znanstvenik Sadi Carnot na početku 19. stoljeća, a kasnije su ga sofisticirali James Joule i drugi znanstvenici. On tvrdi da se određena količina topline može pretvoriti u ekvivalentnu količinu mehaničkog rada, i obratno.
Mehanički ekvivalent topline obično se izražava u smislu energije potrebne za podizanje temperature jedinice mase tvari za određenu količinu. Na primjer, mehanički ekvivalent topline za vodu je količina rada potrebna za podizanje temperature 1 grama vode za 1 stupanj Celzijusa.
Mehanički ekvivalent topline je važan koncept u termodinamici jer omogućuje kvantifikaciju i razumijevanje odnosa između topline i rada. Također je ključni faktor u radu toplinskih motora, poput parnih strojeva, koji pretvaraju toplinu u mehanički rad.
Kada je W količina rada obavljenog na sustav, a Q količina topline generirane kao rezultat tog rada, tada
W α Q
W = JQ
J = W/Q
Prema jednadžbi J, količina rada koja mora biti obavljena na sustav kako bi se proizvela jedinica topline jest mehanički ekvivalent topline.
Vrijednost mehaničkog ekvivalenta topline ovisi o tvari koja se koristi i temperaturi na kojoj se provodi pretvorba. Općenito se smatra konstantom, ali može se blago mijenjati zbog faktora poput tlaka i vlažnosti okruženja.
Što je mehanički ekvivalent konstante J?
Količina mehaničkog rada potrebna za zagrijavanje određene mase vode za jedan stupanj Celzijusa. To je toplinska kapaciteta vode pri sobnoj temperaturi, koja iznosi 4186 Joule kg-1.
Izjava: Poštovanje originala, dobre članke vrijede podijeliti, ukoliko postoji kršenje autorskih prava molimo kontaktirajte za brisanje.
