Equivalente meccanico del calore

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Apparato di Joule per la misura dell'equivalente meccanico del calore.

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, tramite una famosa esperienza (1850) con uno strumento denominato "mulinello di Joule", 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).

Per mezzo di tale esperimento Joule determinò un valore dell'equivalente meccanico del calore pari a 4,18 J/cal, valore di straordinaria precisione per i tempi.

In seguito, tramite altre e più sofisticate esperienze di elettromagnetismo, si pervenne al valore di 4,1855 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.

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