کار مکانيکي او ګرمۍ څه د جوړښت پر مبادله کولی شي
دا مقاله کې د حرارت مکانيکي معادل په اړه خبرې کوونکی، چې ښیي چې مکانيکي کار او حرارت ترڅو یو بل ترڅو تبدیل کیږي. همدا دا هم وګورئ چې د دې خلکې د نظریې لپاره چې اخليمه او د حرارت د علم په توګه یې یې ډوله کړې.
د حرارت مکانيکي معادل څه دی؟
د حرارت مکانيکي معادل د مکانيکي کار او حرارت ترمنځ د رابطې یوه اصطلاح دی.
دا داسې ده چې د یو سیسټم کې د یو واحد حرارت جوړولو لپاره ضروري د کار مقدار. د مکانيکي معادل حرارت د سمبل J دی، او داسې په ځای یې د Joule’s constant یا Joule’s mechanical equivalent of heat په نوم یې ونیسي، چې دا د یو ساینس پوه لخوا په ځای یې محاسبه شوی و.
د مکانيکي معادل حرارت د فرمول:
که W د یو سیسټم ته ورکړل شوي کار، او Q د یو سیسټم کې تولید شوي حرارت وي.
د مکانيکي معادل حرارت د وحدت جول په کالري (J/cal) دی، چې داسې منځني یې دی چې یو جول کار یو کالري حرارت جوړوي. یو کالري د یو ګرام پانۍ د یو درجه سيلسیوس لوړولو لپاره ضروري د حرارت مقدار دی.
د حرارت مکانيکي معادل څو ډولونه کشف شول؟
د مکانيکي کار او حرارت د بدلولو اړیکې په اړه د نظریې په اولو ځله د بنجامین تامپسن، چې په ځانګړي کې د کانت رامفورډ په نوم یې شته، لخوا د ۱۷۹۸ کال کې وګورل شوې وه. هغه د ميونيخ کې د یو سلاحدارۍ کې د توپونو د سور کولو په وخت کې د څښتنو له لارې د زیاتو حرارت د پیدا کولو په اړه مشاهده کړه. هغه دا نتیجه ته رسیدل چې حرارت په څښتنو له لارې پیدا کیږي، او دا د حرارت د موادو لارې د یو ډول حرکت دی.
که رامفورډ د حرارت د مکانيکي معادل یو عددی قیمت ورکړل نه و، او هم د دې محاسبه کولو لپاره یو کنټرول شوي تجربه وکړل نه و. هغه دا د ځانګړي د کالوريکي نظریې پشتونزې لخوا چالنګول شوې وه، چې دا د یو مائع دی چې د ګرم سره لاړې څخه به یې یې سرتوب کیږي.
د حرارت د مکانيکي معادل د محاسبه کولو لپاره یو دقیق تجربه وکړل اولو شخص د جیمز پریسکاټ جول، د انګلستان د یو فيزيک پوه او بریوزنیکې لخوا وه. د ۱۸۴۵ کال کې، هغه د "د حرارت مکانيکي معادل" په عنوان د یو مقاله په توګه پبلیش کړه، چې که د هغه د آلات او طریقه په اړه خبرې کړه.
جول د یو مس کالوریميتر په کې د پانۍ سره او د یو پدال وايل مکينې سره د یو وزنونو په وړاندې کارولو سره کارول.
که وزنونه په څښتنو کې ورسره شول، هغه د پدال وايل مکينې سره پانۍ د کالوریميتر کې د یو پیچولو سره کارول. د وزنونو او پدال وايل مکينې د کینیټیکي انرژی په کالوریميتر کې د پانۍ کې د حرارت انرژی ته تبدیل شو. جول د پانۍ د درجه لوړولو مقدار او د وزنونو لخوا کارول شوي کار د محاسبه کړه. هغه دا تجربه څو ځله د مختلف وزنونو او ارتفاعاتو سره وکړه او د J یو مسلکي قیمت یې وکشفه: ۷۷۸.۲۴ foot-pound-force per degree Fahrenheit (۴.۱۵۵۰ J/cal).
جول دا تجربه د کار او حرارت د معادلې او حفظې د اثبات کولو لپاره وکړه،
یعنی دا د یو ډول انرژی ته تبدیل کیږي، نه د یو ډول انرژی تولید کیږي یا تلف کیږي. دا د حرارت د علم په توسعه کولو لپاره یو لوی ګټه وه، چې د انرژی او د دې تبدیلې د مطالعې دی.
د حرارت د مکانيکي معادل څو کارونه کوم دي؟
د حرارت د مکانيکي معادل د نظریې په علوم او مهندسۍ کې څو کارونه لري. مثال:
دا د څنګه ماشينونه کارولو د اړوند دی چې د یو ډول کیمیاوی انرژی د یو ډول مکانيکي انرژی ته تبدیل کیږي.
دا د ماشینونو او پروسو د کارولو د دقت محاسبه کولو لپاره کمک کوي چې د ورودي کار او خروجي حرارت ته چلنې کوي.
دا د دې ډول د ډیویسونو د ډیزاین کولو لپاره کمک کوي چې د ټولو حرارت په کارولو سره د یو ډول مفید کار تولید کړي، مثلاًد حرارت د انرژی تولید کرنې د ډیویسونه.
دا د زندې موجودات د متابولیکي انرژی د مختلفې کارونو ته استعمالولو د اړوند دی.
د حرارت د مکانيکي معادل په اړه د حرارت د علم کې د څو مهمې نظریې سره د اړوند دی، مثلاً د انتروپي، د خاص حرارتی کیپاسيټي، د خفیف حرارت او د حرارتی افزایش.
پایلو
دا مقاله کې د حرارت مکانيکي معادل په اړه خبرې کړه،
چې د یو سیسټم کې د یو واحد حرارت جوړولو لپاره ضروري د کار مقدار. همدا دا هم وګورئ چې دا نظریه د رامفورډ او جول لخوا په څښتنو او پانۍ د پیچولو په وخت کې کشف شوی و. پایلو دا هم وګورئ چې دا نظریه په علوم او م
