Experimentul lui Joule

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Jump to navigation Jump to search
Dispozitivul experimental al lui Joule
Schiţa experimentului
1. Vas de cupru
2. Palete pe pereții vasului
3. Agitator

Experimentul lui Joule a permis fizicianului englez să determine echivalentul mecanic al caloriei .

Pentru aceasta Joule a realizat un dispozitiv relativ simplu format dintr-un vas de cupru, izolat termic, în care se află apă asupra căreia acționează un agitator, prevăzut cu palete, care efectuează o mișcare de rotație în plan orizontal. Pereți vasului sunt prevăzuti cu alte palete care să frâneze mișcarea apei în timpul rotației agitatorului. Agitatorul este pus în mișcare de o greutate prin intermediul unui cablu trecut peste un scripete. Prin căderea greutății pe o distanță h, lucrul mecanic efectuat de greutate (deci și de agitator) este opus scăderii energiei potențiale

Pentru determinarea căldurii degajate în vasul cu apă, se măsoară temperatura acesteia cu ajutorul unui termometru.

Joule a stabilit că există o proporționalitate între lucrul mecanic consumat și căldura degajată:

unde este echivalentul mecanic al caloriei .

Prin acest experiment, Joule a stabilit că același lucru mecanic produce întotdeauna aceeași căldură. Această echivalență rămâne adevărată chiar dacă lucrul mecanic este produs prin schimb de căldură.