Történelmileg sokáig tartott megérteni, mi a hő természete. Eleinte azt gondolták, hogy a hő folyadék (az úgynevezett kalória), amely áthatja a testeket, és felelős a hőért, amelyet érintkezésbe hoztak.

A 19. században Joule kísérletet dolgozott ki annak bemutatására, hogy a hő nem más, mint egyfajta energia, és hogy mechanikai energiából nyerhető. Ez a kísérlet néven ismert joule kísérlet hogy meghatározzuk a a hő mechanikai egyenértéke.

Joule kísérlete előtt a hőt és az energiát két különböző mennyiségnek gondolták, így az egységek, amelyekben a kettőt mérték, szintén eltérőek voltak. A felhasznált hő mértékegysége a kalória.

Az egyik kalória az a hőmennyiség, amely ahhoz szükséges, hogy egy gramm desztillált víz hőmérsékletét 14,5 ° C-ról 15,5 ° C-ra emelje...

Kísérletével Joule kimutatta, hogy a víz hőmérsékletét meg lehet emelni mechanikus energia átadásával. Az általa használt készüléket a következő ábra mutatja. 1 kg vizet vezetünk egy edénybe 14,5 єC hőmérsékleten.

termodinamika

A konténerhez egy esővel rendelkező kötéllel összekötött lapátok vannak rögzítve. Amint a tömeg állandó sebességgel esik, a pengék forognak, a tömeg gravitációs potenciális energiáját energiává alakítva a pengék forgatásához. Ennek a forgatásnak köszönhetően a víz hőmérséklete megnő (a lapátok forgása hővé alakul át).

Joule azt találta, hogy egy kilogramm víz hőmérsékletének 15,5 ° C-ra történő emeléséhez (vagyis 1000 kalóriás energia eléréséhez) a tömeg potenciális energiájának 4180 joule-val csökkentenie kellett. Ezért a hő- és energiaegységek közötti ekvivalencia:

Joule felfedezése az energia megőrzésének elméletéhez vezetett, amely a termodinamika első elvének kidolgozásához vezetett.

Az oldalt Teresa Martnn Blas és Ana Serrano Fernбndez készítette - Madridi Műszaki Egyetem (UPM) - Spanyolország.