Mehanički ekvivalent toplote
Mehanički ekvivalent toplote je količina mehaničkog rada potrebna za proizvodnju određene količine toplote. To je fundamentalni princip u termodinamici koji povezuje dve fizičke veličine: toplotu i rad.
Koncept mehaničkog ekvivalenta toplote prvi je predložio francuski naučnik Sadi Carnot na početku 19. veka, a kasnije su ga sofistikovali James Joule i drugi naučnici. On tvrdi da se određena količina toplote može pretvoriti u ekvivalentnu količinu mehaničkog rada, i obrnuto.
Mehanički ekvivalent toplote obično se izražava preko energije potrebne za podizanje temperature jedinice mase neke supstance za određenu količinu. Na primjer, mehanički ekvivalent toplote za vodu je količina rada potrebna za podizanje temperature 1 grama vode za 1 stepen Celzijusa.
Mehanički ekvivalent toplote je važan koncept u termodinamici jer omogućava kvantifikaciju i razumevanje odnosa između toplote i rada. Takođe je ključni faktor u radu toplotnih motora, poput parnih motora, koji pretvaraju toplotu u mehanički rad.
Kada je W količina rada izvršenog na sistemu, a Q količina toplote generisane kao rezultat ovog rada, tada
W α Q
W = JQ
J = W/Q
Prema jednačini J, količina rada koja mora biti izvršena na sistemu kako bi se proizvela jedna jedinica toplote predstavlja mehanički ekvivalent toplote.
Vrednost mehaničkog ekvivalenta toplote zavisi od supstance koja se koristi i temperature pri kojoj se vrši pretvorba. Obično se smatra konstantom, ali može se laganje varirati zbog faktora poput pritiska i vlagoće okruženja.
Šta je konstantna vrednost mehaničkog ekvivalenta J?
Količina mehaničkog rada potrebna za zagrijavanje određene mase vode za jedan stepen Celzijusa. To je toplotna kapacitetnost vode na sobnoj temperaturi, koja iznosi 4186 Džula kg-1.
Izjava: Poštovanje originala, dobre članke vredi deliti, ukoliko postoji kršenje autorskih prava molim kontaktirajte za brisanje.
