Механичка еквивалентна на топлината

Механичка еквивалентна на топлината е количината механички труд потребна за да се произведе одредена количина топлина. Тоа е основен принцип во термодинамиката кој ги поврзува двата физички величини топлина и труд.

Концептот за механичка еквивалентна на топлината првпат беше предложен од францускиот научник Сади Карно во раната 19 век, а подоцна беше уточнен од Џејмс Џоул и други научници. Тоа тврди дека одредена количина топлина може да се конвертира во еквивалентна количина механички труд, и обратно.

Механичка еквивалентна на топлината обично се изразува преку енергијата потребна за да се зголеми температурата на единица маса на материја за дадена количина. На пример, механичка еквивалентна на топлината за вода е количината труд потребна за да се зголеми температурата на 1 грам вода за 1 степен Целзиус.

Механичка еквивалентна на топлината е важен концепт во термодинамиката бидејќи ја овозможува квантифицирањето и разбирањето на односи меѓу топлина и труд. Тоа е и клучен фактор во функционирањето на топлински мотори, како што се парни машини, кои конвертираат топлина во механички труд.

Кога W е количината труд извршена на систем и Q е количината топлина генерирана како резултат од тој труд, тогаш

 W α Q

W = JQ

J = W/Q

Според јавната равенка J, количината труд што мора да се изврши на систем за да се произведе една единица топлина е механичка еквивалентна на топлината.

Вредноста на механичка еквивалентна на топлината зависи од материјата што се користи и температурата при која се извршува конверзијата. Обично се смета дека е константа, но може да варира лагано поради фактори како што се притисокот и влажноста на околината.

Што е механичка еквивалентна на константната вредност на J?

Количината механички труд потребна за да се загреја одредена маса вода за еден степен Целзиус. Тоа е капацитетот на топлината на водата при собранина температура, кој изнесува 4186 Џоули кг-1.

Изјава: Почитувајте оригиналот, добри статьии се вредни за споделување, ако постои нарушување на авторските права се јавете за брисање.