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Experimento de Joule
Equivalente mecânico do calor
A temperatura de um corpo pode ser aumentada de várias maneiras. Neste estudo nos interessam as seguintes:
1. colocando-se em contato com outros corpos de temperatura superior até que se atinja o equilíbrio térmico;
2. executando-se um trabalho mecânico sobre o corpo, ou seja, pelo equivalente mecânico do calor. Exemplos: quando esfregamos as mãos, elas ficam aquecidas; é possível descongelar bifes através de choques com o batedor de carne; observa-se um aquecimento em pregos quando eles recebem marteladas;
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O equivalente mecânico do calor - medido por Joule em 1843 - refere-se à relação entre caloria (unidade usual de calor) e joule (unidade de energia mecânica no SI). Para medir essa relação, o cientista considerou que o calor e a energia mecânica tinham a mesma natureza. A experiência que Joule realizou para medir o equivalente mecânico do calor pode ser esquematizada como na figura ao lado. À medida que os pesos caem, a energia potencial gravitacional é transformada em energia térmica, através do atrito das pás, que giram impulsionadas pela queda dos corpos; |
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as pás agitam a água do recipiente, aquecendo-a. Pelo aumento de temperatura da água, é possível medir a quantidade de calor transferido. 1,0 cal = 4,18 joules |
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