Equivalente Mecanico De Calor

Equivalente mecánico de calor: Fue James Prescott Joule (1818 -1889) quien demostró experimentalmente que una dada cantidad de trabajo mecánico se convertía siempre en una dada cantidad de calor, independientemente del proceso considerado. Para esto usó diversos dispositivos ingeniosos, de los cuales tal vez el más citado es un calorímetro con agua, un sistema de paletas que hacían girar el agua, movidas por la caída regulada de pesas elevadas a alturas medidas con precisión. De esta manera, la energía potencial de las pesas se convertía en energía cinética de las paletas, y esta energía se desordenaba al ser transferida al agua, que se calentaba. En realidad, la fricción del agua (llamada viscosidad) se encargaba de convertir la energía cinética de las paletas en energía cinética desordenada de las moléculas de agua. Es decir, la energía potencial original se transformaba en calor, que aumentaba la temperatura del agua. Midiendo la temperatura del agua, y conociendo la energía potencial suministrada al agua, se podía determinar la cantidad de calor transferida.

Con este aparato James Prescott Joule pudo demostrar la equivalencia entre el calor y el trabajo. Al caer las pesas, las paletas sumergidas en el agua dentro del calorímetro giraban a gran velocidad, y calentaban el agua. La energía potencial lograda con el trabajo mecánico de elevar las pesas, se había convertido en calor. Joule descubrió que por cada 4186 J de trabajo efectuado, la temperatura aumentaba 1°C por kg, es decir, que 4186 J equivalen a 1 Kcal: 1 kcal = 4186 J = 4,186 kJ es decir 1 cal = 4186 J