Mechanical na Katumbas ng Init

Ang katumbas na mekanikal ng init ay ang halaga ng gawain na mekanikal na kinakailangan upang lumikha ng isang partikular na halaga ng init. Ito ay isang pundamental na prinsipyo sa termodinamika na nag-uugnay sa dalawang pisikal na bilang ng init at gawain.

Ang konsepto ng katumbas na mekanikal ng init ay unang ipinagkaloob ng Pranses na siyentipiko na si Sadi Carnot noong maagang ika-19 siglo, at inilapat naman ni James Joule at iba pang siyentipiko. Ito ay nagsasaad na isang partikular na halaga ng init ay maaaring maging katumbas na halaga ng gawain na mekanikal, at kabaligtaran nito.

Karaniwang ipinapahayag ang katumbas na mekanikal ng init sa mga termino ng enerhiya na kinakailangan upang itaas ang temperatura ng isang yunit ng masa ng isang substansiya sa isang partikular na halaga. Halimbawa, ang katumbas na mekanikal ng init para sa tubig ay ang halaga ng gawain na kinakailangan upang itaas ang temperatura ng 1 gramo ng tubig sa 1 degree Celsius.

Isang mahalagang konsepto ang katumbas na mekanikal ng init sa termodinamika dahil ito ay nagbibigay-daan sa mga relasyon sa pagitan ng init at gawain na makuha at maintindihan. Ito rin ay isang pangunahing factor sa operasyon ng mga makina ng init, tulad ng steam engine, na nagbabago ng init sa gawain na mekanikal.

Kapag W ang halaga ng gawain na ginawa sa isang sistema at Q ang halaga ng init na lumitaw bilang resulta nito, kaya

 W α Q

W = JQ

J = W/Q

Ayon sa ekwasyon ng J, ang halaga ng gawain na kailangang gawin sa isang sistema upang lumikha ng isang yunit ng init ay ang katumbas na mekanikal ng init.

Ang halaga ng katumbas na mekanikal ng init ay depende sa substansiya na ginagamit at sa temperatura kung saan naganap ang pagbabago. Karaniwan itong itinuturing na isang constant, ngunit maaari itong magbago paminsan-minsan dahil sa mga factor tulad ng presyon at humidity ng kapaligiran.

Ano ang katumbas na mekanikal ng constant value ng J?

Ang halaga ng gawain na mekanikal na kinakailangan upang initin ang isang partikular na masa ng tubig sa isang degree Celsius. Ito ang heat capacity ng tubig sa normal na temperatura, na 4186 Joules kg-1.

Pahayag: Respetuhin ang orihinal, mahusay na mga artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may labag sa copyright pakisulat para burahin.