Mechanical equivalent of heat (original) (raw)
في تاريخ العلم، ينص مصطلح المكافئ الميكانيكي للحرارة على أن الحركة والحرارة قابلة للتبادل، وأنه في كل حالة، فإن قدرًا معينًا من العمل سيولد نفس الكمية من الحرارة، على أن يتم تحويل العمل المنجز بالكامل إلى طاقة حرارية. كان المكافئ الميكانيكي للحرارة مفهومًا له دور مهم في تطوير وقبول الحفاظ على الطاقة وتأسيس علم الديناميكا الحرارية في القرن التاسع عشر.
.png?width=300)
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | في تاريخ العلم، ينص مصطلح المكافئ الميكانيكي للحرارة على أن الحركة والحرارة قابلة للتبادل، وأنه في كل حالة، فإن قدرًا معينًا من العمل سيولد نفس الكمية من الحرارة، على أن يتم تحويل العمل المنجز بالكامل إلى طاقة حرارية. كان المكافئ الميكانيكي للحرارة مفهومًا له دور مهم في تطوير وقبول الحفاظ على الطاقة وتأسيس علم الديناميكا الحرارية في القرن التاسع عشر. (ar) Das (mechanische) Wärmeäquivalent ist ein Konzept aus der Physik des 19. Jahrhunderts, als man zu erkennen begann, dass Wärme eine Energieform ist. Das Wärmeäquivalent war dabei der experimentell ermittelte Umrechnungsfaktor zwischen mechanischer Energie und der daraus entstehenden Wärme, wenn eine vollständige Umwandlung in Wärmeenergie erfolgt. Aus der Entdeckung des Wärmeäquivalents folgte der Erste Hauptsatz der Thermodynamik als Spezialfall des Energieerhaltungssatzes. Aus der Erkenntnis, dass Wärme eine Energieform ist, ergab sich, dass das ursprünglich als Naturkonstante betrachtete Wärmeäquivalent nur ein Umrechnungsfaktor zwischen den Maßeinheiten für die mechanische Energie und für die Wärme war. 1948 wurde beschlossen, für Wärme künftig die „allgemeine“ Energieeinheit Joule und nicht mehr die „thermische“ Einheit Kalorie zu verwenden. (de) En la historia de la ciencia, el concepto de equivalente mecánico del calor hace referencia a que el movimiento y el calor son mutuamente intercambiables, y que en todos los casos, una determinada cantidad de trabajo podría generar la misma cantidad de calor siempre que el trabajo hecho se convirtiese totalmente en energía calorífica. El equivalente mecánico del calor fue un concepto que tuvo un papel importante en el desarrollo y aceptación del principio de la conservación de la energía y en el establecimiento de la ciencia de la termodinámica en el siglo XIX. (es) In the history of science, the mechanical equivalent of heat states that motion and heat are mutually interchangeable and that in every case, a given amount of work would generate the same amount of heat, provided the work done is totally converted to heat energy. The mechanical equivalent of heat was a concept that had an important part in the development and acceptance of the conservation of energy and the establishment of the science of thermodynamics in the 19th century. (en) L'equivalente meccanico del calore fu un concetto fisico che svolse un ruolo importante nello sviluppo della legge di conservazione dell'energia e per la termodinamica del XIX secolo. Il fisico inglese James Prescott Joule, pubblicò nel 1849 un documento intitolato “On the Mechanical Equivalent of Heat” in cui presentava i risultati dei propri esperimenti per determinare l’equivalente meccanico del calore con uno strumento denominato "mulinello di Joule". Tramite una famosa esperienza effettuò una misura precisa dell'equivalente meccanico della caloria, ottenendo un valore molto preciso per quei tempi (anche grazie all'ottima lavorazione dello strumento effettuata dal meccanico aiutante di Joule) pari a 4,155 J/cal. In seguito, tramite altre e più sofisticate esperienze di elettromagnetismo, si pervenne al valore di 4,186 J/cal. Grazie a queste sperimentazioni Joule dimostrò che calore e lavoro meccanico potevano convertirsi direttamente l'uno nell'altro, mantenendo però costante il loro valore complessivo: nelle macchine idrauliche e meccaniche gli attriti trasformano la potenza meccanica perduta (lavoro) in calore e, viceversa, nelle macchine termiche l'effetto meccanico prodotto (lavoro) deriva da una quantità equivalente di calore. In tal modo Joule cominciò a porre le basi sperimentali del primo principio della termodinamica. James Prescott Joule nell'articolo “On the Mechanical Equivalent of Heat” del 1849 illustra anche gli studi a lui precedenti. Conte Rumford Per lungo tempo è stata favorita l’ipotesi secondo la quale il calore è una forza o una potenza appartenente al corpo stesso, teoria sostenuta dagli esperimenti di Conte Rumford. Egli riuscì a dimostrare che la quantità di calore prodotta forando un cannone non poteva essere attribuita ad un cambio del calore specifico del metallo; e inoltre concluse che il movimento della trivella “comunicava” con le particelle del metallo, producendo il fenomeno del calore. Un altro risultato importante dello stesso scienziato fu la stima della quantità di energia meccanica necessaria per produrre una certa quantità di calore. Facendo riferimento al suo terzo esperimento, egli affermò che "total quantity of ice-cold water which, with the heat actually generated by friction, and accumulated in 2h 30 min , might have been heated 180 °F, or made to boil, 26'58 Ibs.", ovvero che la quantità totale di acqua ghiacciata che potrebbe essere scaldata a 100 °C cioè fatta bollire con il calore generato dall’attrito e accumulato in 2h e 30m, è pari a 26,58 libbre. Quindi il calore necessario per innalzare la temperatura di una libbra di acqua di un grado F (°C = 1/1.8 ) è equivalente all’energia di 1034 foot-pounds. Humphry Davy Verso la fine del 1700 lo studioso Humphry Davy pubblicò un documento intitolato “Researches on Heat, Light and Respiration” in cui diede ampia conferma alle conclusioni di Count Rumford. Egli, infatti, strofinando due pezzi di ghiaccio uno contro l’altro nel vuoto generato da un compressore ad aria, notò che essi in parte si sciolsero, nonostante la temperatura fosse stata mantenuta al di sotto del punto di congelamento. Questo esperimento fu decisamente in favore della teoria, dell’immaterialità del calore: Davy affermò che "the immediate cause of the phenomena of heat is motion, and the laws of its communication are precisely the same as the laws of the communication of motion" ovvero che l’immediata causa del fenomeno del calore è il movimento, quindi le sue leggi sono uguali a quelle del moto. Pierre Louis Dulong Le ricerche di P.L. Dulong portarono alla seguente affermazione: uguali volumi di tutti i gas, portati alla stessa temperatura, e sottoposti alla stessa pressione, improvvisamente compressi o dilatati alla stessa frazione del loro volume, liberano o assorbono la stessa quantità assoluta di calore. Questa legga è di estrema importanza nel progresso della teoria del calore, perché prova che l’effetto calorifico è, a determinate condizioni, proporzionale all’energia di espansione. Robert Mayer Nonostante le precedenti scoperte, il mondo scientifico, ancora convinto dell’ipotesi che il calore fosse una sostanza, all’unanimità negò la possibilità di generare il calore tramite il movimento. Il primo esperimento in cui viene affermato che l’attrito tra i liquidi genera calore fu effettuato nel 1842 da R. Mayer, il quale affermò di aver innalzato la temperatura dell’acqua da 12 °C a 13 °C agitandola, senza però indicare la quantità di energia impiegata. (it) 熱力学における熱の仕事当量とは、1 calの熱量に相当する仕事の量である。 (ja) 열의 일당량(熱－當量, mechanical equivalent of heat)은 단위 크기의 열에너지(熱量)가 어느 만큼의 역학적 에너지(일)로 전환될 수 있는가에 대한 값을 의미한다. 럼퍼드나 R. 마이어도 그것을 논하였으나, 스스로 여러 가지 실험을 연구하고 실행하여 당량의 값을 집요하게 구한 사람은 줄이었다. 전자(電磁)의 방법, 기체의 팽창·압축방법, 날개바퀴로 물을 휘젓는 방법 등에서 그 정도(精度)가 좋은(1%정도) 값을 구하는 데 성공하였다. (ko) Механический эквивалент тепла — количественное соотношение между механической и тепловой энергией. Опытным путём найдено, что, затрачивая 427 кгс·м, можно получить 1 ккал тепла. Эта величина (427 кгс·м), эквивалентная 1 ккал, и называется механическим эквивалентом тепла. Наоборот, затрачивая 1/427 ккал тепла, можно совершить работу в 1 кгс·м. Эта обратная величина называется тепловым, или термическим эквивалентом работы. В Международной системе единиц механический эквивалент тепла равен единице, так как в этой системе как для механической работы, так и для количества теплоты принята одна и та же единица измерения — джоуль. (ru) Na história da ciência, o equivalente mecânico do calor foi um conceito que teve uma parte importante no desenvolvimento e aceitação da conservação da energia e no estabelecimento da ciência da termodinâmica no século XIX. O conceito estabelece que o movimento e o calor são mutuamente intercambiáveis e que em cada caso, uma dada quantidade de trabalho irá gerar a mesma quantidade de calor. A identificação do calor como uma forma de energia levou ao problema de determinação da "taxa de câmbio" entre caloria e a unidade mecânica de energia. As experiências para a determinação desse equivalente mecânico da caloria foram realizadas por Joule. (pt) Механі́чний еквівале́нт теплоти́ (англ. Mechanical equivalent of heat) — кількість роботи в механічних одиницях (кілограм-сила-метрах або джоулях), що є еквівалентною одиниці тепла (в калоріях); дорівнює 0,4269 кгс·м/кал або 4,18 Дж/кал. Величина механічного еквівалента теплоти є оберненою величиною до теплового еквівалента роботи. Експериментальне визначення механічного еквівалента теплоти відіграло вирішальну роль у встановленні і підтвердженні закону збереження і перетворення енергії. В Міжнародній системі одиниць (SI), де прийнято єдину одиницю вимірювання роботи і тепла — джоуль, необхідність користуватися поняттям механічного еквіваленту теплоти відпала. (uk) 热功当量是指热力学单位卡与作为功的单位焦耳之间存在的一种当量关系，由于用传递热量或作功的方法都能改变物质系统的能量，所以他们的单位之间存在着一定换算关系。 英国物理学家焦耳首先用实验确定了这关系，后规定： 在热工学中常用功的热当量等于1/426.9千卡以表示功与热之间的换算常数；如果工程上以千瓦或马力作为功率的计算单位，则功与热之间的换算当量为每千瓦小时=860大卡，每马力小时=632大卡。 热功当量表述了不同能量之间可以相互转换，而且存在严格的当量关系。热功当量也是对熱力學第一定律的实验证明。 (zh) |
| dbo:thumbnail | wiki-commons:Special:FilePath/Joule's_Apparatus_(Harper's_Scan).png?width=300 |
| dbo:wikiPageExternalLink | http://www.oxforddnb.com/view/article/15139, |
| dbo:wikiPageID | 2239159 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 8157 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1051540860 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Calorie dbr:Pound_(mass) dbr:Royal_Institution dbr:Henry_Enfield_Roscoe dbr:Benjamin_Thompson dbr:John_Tyndall dbr:Joule dbr:Julius_von_Mayer dbr:Peter_Guthrie_Tait dbr:An_Experimental_Enquiry_Concerning_the...the_Heat_which_is_Excited_by_Friction dbr:Concept dbr:Conservation_of_energy dbr:Léon_Foucault dbr:Caloric_theory dbr:British_Association_for_the_Advancement_of_Science dbr:Celsius dbr:William_John_Macquorn_Rankine dbr:William_Thomson,_1st_Baron_Kelvin dbr:Motion_(physics) dbr:Edinburgh_Review dbr:Fahrenheit dbr:France dbr:Nicolas_Clément dbr:Nicolas_Léonard_Sadi_Carnot dbr:Oxford_Dictionary_of_National_Biography dbr:Gram dbr:History_of_science dbr:Ludwig_A._Colding dbr:Thermodynamics dbr:Heat dbr:James_Clerk_Maxwell dbr:James_Prescott_Joule dbr:James_Thomson_(engineer) dbr:Temperature dbc:History_of_thermodynamics dbc:History_of_physics dbr:Kinetic_theory_of_gases dbr:Work_(thermodynamics) dbr:Philosophical_Transactions_of_the_Royal_Society dbr:Popular_science dbr:Water dbr:Philosophical_Magazine dbr:Specific_heat dbr:Académie_des_Sciences dbr:Foot_pound_force dbr:Comptes_Rendus dbr:Hermann_Helmholtz dbr:File:Joule's_Apparatus_(Harper's_Scan).png |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Cite_book dbt:Cite_journal dbt:Commonscat-inline dbt:More_footnotes dbt:Note dbt:Other_uses dbt:Ref dbt:Early_science_terminology_warning |
| dcterms:subject | dbc:History_of_thermodynamics dbc:History_of_physics |
| rdfs:comment | في تاريخ العلم، ينص مصطلح المكافئ الميكانيكي للحرارة على أن الحركة والحرارة قابلة للتبادل، وأنه في كل حالة، فإن قدرًا معينًا من العمل سيولد نفس الكمية من الحرارة، على أن يتم تحويل العمل المنجز بالكامل إلى طاقة حرارية. كان المكافئ الميكانيكي للحرارة مفهومًا له دور مهم في تطوير وقبول الحفاظ على الطاقة وتأسيس علم الديناميكا الحرارية في القرن التاسع عشر. (ar) En la historia de la ciencia, el concepto de equivalente mecánico del calor hace referencia a que el movimiento y el calor son mutuamente intercambiables, y que en todos los casos, una determinada cantidad de trabajo podría generar la misma cantidad de calor siempre que el trabajo hecho se convirtiese totalmente en energía calorífica. El equivalente mecánico del calor fue un concepto que tuvo un papel importante en el desarrollo y aceptación del principio de la conservación de la energía y en el establecimiento de la ciencia de la termodinámica en el siglo XIX. (es) In the history of science, the mechanical equivalent of heat states that motion and heat are mutually interchangeable and that in every case, a given amount of work would generate the same amount of heat, provided the work done is totally converted to heat energy. The mechanical equivalent of heat was a concept that had an important part in the development and acceptance of the conservation of energy and the establishment of the science of thermodynamics in the 19th century. (en) 熱力学における熱の仕事当量とは、1 calの熱量に相当する仕事の量である。 (ja) 열의 일당량(熱－當量, mechanical equivalent of heat)은 단위 크기의 열에너지(熱量)가 어느 만큼의 역학적 에너지(일)로 전환될 수 있는가에 대한 값을 의미한다. 럼퍼드나 R. 마이어도 그것을 논하였으나, 스스로 여러 가지 실험을 연구하고 실행하여 당량의 값을 집요하게 구한 사람은 줄이었다. 전자(電磁)의 방법, 기체의 팽창·압축방법, 날개바퀴로 물을 휘젓는 방법 등에서 그 정도(精度)가 좋은(1%정도) 값을 구하는 데 성공하였다. (ko) 热功当量是指热力学单位卡与作为功的单位焦耳之间存在的一种当量关系，由于用传递热量或作功的方法都能改变物质系统的能量，所以他们的单位之间存在着一定换算关系。 英国物理学家焦耳首先用实验确定了这关系，后规定： 在热工学中常用功的热当量等于1/426.9千卡以表示功与热之间的换算常数；如果工程上以千瓦或马力作为功率的计算单位，则功与热之间的换算当量为每千瓦小时=860大卡，每马力小时=632大卡。 热功当量表述了不同能量之间可以相互转换，而且存在严格的当量关系。热功当量也是对熱力學第一定律的实验证明。 (zh) Das (mechanische) Wärmeäquivalent ist ein Konzept aus der Physik des 19. Jahrhunderts, als man zu erkennen begann, dass Wärme eine Energieform ist. Das Wärmeäquivalent war dabei der experimentell ermittelte Umrechnungsfaktor zwischen mechanischer Energie und der daraus entstehenden Wärme, wenn eine vollständige Umwandlung in Wärmeenergie erfolgt. Aus der Entdeckung des Wärmeäquivalents folgte der Erste Hauptsatz der Thermodynamik als Spezialfall des Energieerhaltungssatzes. (de) L'equivalente meccanico del calore fu un concetto fisico che svolse un ruolo importante nello sviluppo della legge di conservazione dell'energia e per la termodinamica del XIX secolo. Il fisico inglese James Prescott Joule, pubblicò nel 1849 un documento intitolato “On the Mechanical Equivalent of Heat” in cui presentava i risultati dei propri esperimenti per determinare l’equivalente meccanico del calore con uno strumento denominato "mulinello di Joule". Tramite una famosa esperienza effettuò una misura precisa dell'equivalente meccanico della caloria, ottenendo un valore molto preciso per quei tempi (anche grazie all'ottima lavorazione dello strumento effettuata dal meccanico aiutante di Joule) pari a 4,155 J/cal. (it) Na história da ciência, o equivalente mecânico do calor foi um conceito que teve uma parte importante no desenvolvimento e aceitação da conservação da energia e no estabelecimento da ciência da termodinâmica no século XIX. O conceito estabelece que o movimento e o calor são mutuamente intercambiáveis e que em cada caso, uma dada quantidade de trabalho irá gerar a mesma quantidade de calor. (pt) Механический эквивалент тепла — количественное соотношение между механической и тепловой энергией. Опытным путём найдено, что, затрачивая 427 кгс·м, можно получить 1 ккал тепла. Эта величина (427 кгс·м), эквивалентная 1 ккал, и называется механическим эквивалентом тепла. Наоборот, затрачивая 1/427 ккал тепла, можно совершить работу в 1 кгс·м. Эта обратная величина называется тепловым, или термическим эквивалентом работы. (ru) Механі́чний еквівале́нт теплоти́ (англ. Mechanical equivalent of heat) — кількість роботи в механічних одиницях (кілограм-сила-метрах або джоулях), що є еквівалентною одиниці тепла (в калоріях); дорівнює 0,4269 кгс·м/кал або 4,18 Дж/кал. Величина механічного еквівалента теплоти є оберненою величиною до теплового еквівалента роботи. Експериментальне визначення механічного еквівалента теплоти відіграло вирішальну роль у встановленні і підтвердженні закону збереження і перетворення енергії. (uk) |
| rdfs:label | مكافئ ميكانيكي للحرارة (ar) Wärmeäquivalent (de) Equivalente mecánico del calor (es) Equivalente meccanico del calore (it) Mechanical equivalent of heat (en) 열의 일당량 (ko) 熱の仕事当量 (ja) Equivalente mecânico do calor (pt) Механический эквивалент теплоты (ru) Механічний еквівалент теплоти (uk) 热功当量 (zh) |
| owl:sameAs | freebase:Mechanical equivalent of heat wikidata:Mechanical equivalent of heat dbpedia-ar:Mechanical equivalent of heat http://bn.dbpedia.org/resource/তাপের_যান্ত্রিক_সমতা dbpedia-de:Mechanical equivalent of heat dbpedia-es:Mechanical equivalent of heat dbpedia-fa:Mechanical equivalent of heat dbpedia-fi:Mechanical equivalent of heat http://hi.dbpedia.org/resource/ऊष्मा_का_यांत्रिक_तुल्यांक dbpedia-hu:Mechanical equivalent of heat http://hy.dbpedia.org/resource/Ջերմության_մեխանիկական_համարժեք dbpedia-it:Mechanical equivalent of heat dbpedia-ja:Mechanical equivalent of heat dbpedia-ko:Mechanical equivalent of heat dbpedia-nn:Mechanical equivalent of heat dbpedia-pt:Mechanical equivalent of heat dbpedia-ro:Mechanical equivalent of heat dbpedia-ru:Mechanical equivalent of heat http://ta.dbpedia.org/resource/வெப்பத்தின்_பொறிமுறைச்_சமவலு dbpedia-uk:Mechanical equivalent of heat dbpedia-zh:Mechanical equivalent of heat https://global.dbpedia.org/id/53e6D |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Mechanical_equivalent_of_heat?oldid=1051540860&ns=0 |
| foaf:depiction | wiki-commons:Special:FilePath/Joule's_Apparatus_(Harper's_Scan).png |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Mechanical_equivalent_of_heat |
| is dbo:knownFor of | dbr:Julius_von_Mayer__Julius_Robert_von_Mayer__1 dbr:James_Prescott_Joule |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:Mechanical_equivalence_of_heat dbr:Mechanical_equivalent_of_heat:_Priority dbr:Joule's_apparatus dbr:Joule's_equivalent |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Entropy_as_an_arrow_of_time dbr:List_of_experiments dbr:Julius_von_Mayer dbr:Index_of_physics_articles_(M) dbr:An_Experimental_Enquiry_Concerning_the...the_Heat_which_is_Excited_by_Friction dbr:Timeline_of_thermodynamics dbr:1840s dbr:1842_in_science dbr:1843 dbr:1843_in_science dbr:Entropy_and_life dbr:Conservation_of_energy dbr:Thermodynamic_free_energy dbr:Emergy dbr:William_Robert_Grove dbr:First_law_of_thermodynamics dbr:Nicolas_Clément dbr:History_of_entropy dbr:History_of_thermodynamics dbr:Ludwig_A._Colding dbr:Heat dbr:Henry_Cavendish dbr:Ivan_Puluj dbr:James_Prescott_Joule dbr:John_Keith_Roberts dbr:Work_(thermodynamics) dbr:Reflections_on_the_Motive_Power_of_Fire dbr:Mechanical_equivalence_of_heat dbr:Mechanical_equivalent_of_heat:_Priority dbr:Units_of_energy dbr:Gustave-Adolphe_Hirn dbr:Joule's_apparatus dbr:Joule's_equivalent |
| is dbp:knownFor of | dbr:Julius_von_Mayer dbr:James_Prescott_Joule |
| is rdfs:seeAlso of | dbr:Benjamin_Thompson |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Mechanical_equivalent_of_heat |
