Question

10. В каком опыте Джоуль экспериментально определил механический эквивалент теплоты?

Answer 1

 Так, Джоуль на протяжении 13-и лет совершенствовал устройство своего термостата (конструкция которого рассматривается во многих учебниках), в котором работа, затраченная на перемешивание жидкости с помощью опускающихся тяжелых грузов, вызывала повышение температуры этой жидкости.

Answer 2

Джеймс Прескотт Джоуль экспериментально определил механический эквивалент теплоты в известном как "эксперимент Джоуля". Этот эксперимент был проведен в 1845 году. Он изучал связь между механической работой и выделением тепла при движении тока через проводник. Джоуль использовал вращающийся вал, соединенный с грузом через трос, чтобы совершать работу. Затем он определял количество выделяющегося тепла при прохождении электрического тока через проводник.

С помощью этого эксперимента Джоуль обнаружил, что определенное количество механической работы, затраченной на вращение вала, эквивалентно определенному количеству выделяющегося тепла при прохождении электрического тока через проводник. Это привело к определению величины, известной как "механический эквивалент теплоты" (также известный как "механическое тепло").

Результаты эксперимента Джоуля позволили установить важную константу, которая позволила связать механическую работу и теплоту в рамках первого закона термодинамики. Это стало одним из основных достижений в развитии термодинамики и утвердило единство различных форм энергии. Механический эквивалент теплоты, как полученный Джоулем, составил около 4,18 Джоулей на калорию (J/cal) или 4,18 Джоулей на грамм Цельсия (J/g°C).