Ekivalen Mekanikal Habab

Setara mekanikal haba adalah jumlah kerja mekanikal yang diperlukan untuk menghasilkan sejumlah tertentu haba. Ia merupakan prinsip asas dalam termodinamik yang menghubungkan dua kuantiti fizikal iaitu haba dan kerja.

Konsep setara mekanikal haba pertama kali dicadangkan oleh saintis Perancis Sadi Carnot pada awal abad ke-19, dan kemudian disempurnakan oleh James Joule dan saintis-saintis lain. Ia menyatakan bahawa sejumlah tertentu haba boleh ditukar kepada jumlah kerja mekanikal yang setara, dan sebaliknya.

Setara mekanikal haba biasanya diungkapkan dalam istilah tenaga yang diperlukan untuk meningkatkan suhu satu unit jisim zat dengan jumlah tertentu. Sebagai contoh, setara mekanikal haba untuk air adalah jumlah kerja yang diperlukan untuk meningkatkan suhu 1 gram air sebanyak 1 darjah Celsius.

Setara mekanikal haba adalah konsep penting dalam termodinamik kerana ia membolehkan hubungan antara haba dan kerja dikuantifikasikan dan difahami. Ia juga merupakan faktor utama dalam operasi enjin haba, seperti enjin uap, yang menukar haba menjadi kerja mekanikal.

Apabila W adalah jumlah kerja yang dilakukan pada sistem dan Q adalah jumlah haba yang dihasilkan akibat kerja tersebut, maka

 W α Q

W = JQ

J = W/Q

Menurut persamaan J, jumlah kerja yang mesti dilakukan pada sistem untuk menghasilkan satu unit haba adalah setara mekanikal haba.

Nilai setara mekanikal haba bergantung pada zat yang digunakan dan suhu di mana penukaran berlaku. Ia umumnya dianggap sebagai pemalar, tetapi ia boleh berubah sedikit disebabkan faktor-faktor seperti tekanan dan kelembapan persekitaran.

Apakah nilai pemalar setara mekanikal J?

Jumlah kerja mekanikal yang diperlukan untuk memanaskan jisim air tertentu sebanyak satu darjah Celsius. Ia adalah kapasiti haba air pada suhu bilik, yang ialah 4186 Joules kg-1.

Pernyataan: Hormati asal, artikel yang baik berharga dikongsi, jika terdapat pencabulan sila hubungi untuk padam.