Literatura

Experimento de Joule. Equivalente mecánico del calor
Correspondió no obstante al científico británico James Prescott Joule (1818-1889) realizar las estimaciones cuantitativas precisas delequivalente mecánico del calor esto es entre el trabajo mecánico realizado y el calor producido. Joule demostró que la aparición o desaparición de una cantidad dada de calor va siempre acompañada de ladesaparición o aparición de una cantidad equivalente de energía mecánica. A través de la realización de una serie de experimentos comprobó que siempre que sobre un sistema se realizaba la misma cantidadtrabajo fuera este de origen mecánico, eléctrico o químico se obtenía la misma cantidad de calor, sentando así las bases para la compresión moderna del calor y del trabajo como formas de transferencia deenergía y la determinación cuantitativa de la equivalencia entre ellas.
El experimento clásico de Joule fue diseñado para determinar la cantidad de trabajo que se requiere para producir unadeterminada cantidad de calor, es decir la cantidad de trabajo que es necesario realizar para elevar la temperatura de 1 gramo (g) de agua en 1 grado Celsius ( ºC). El instrumento de Joule consistía de unrecipiente con agua (el sistema), en el que estaba sumergido un agitador de unas paletas giratorias cuyo giro estaba accionado por un mecanismo que dependía de la bajada de un peso. El agua estaba en uncontenedor de paredes adiabáticas (paredes que no permiten el paso del calor), de forma que los alrededores (ambiente) no pudiera influir en la temperatura por conducción de calor. Las pesas caían avelocidad constante, y al caer permiten que al agitador diera vueltas dentro del agua, esto es se producía trabajo sobre el agua. Despreciando la energía que se pierde en los rozamientos, el trabajomecánico realizado sobre el agua es igual a la pérdida de energía mecánica de las pesas que caen. La pérdida de energía potencial puede medirse fácilmente determinando la distancia que descienden las...