По книге: П. Лакур, Я. Аппель. Историческая физика. Том 2. Одесса, 1908. – 432 стр.

Определение теплового эквивалента по Джоулю


Самый «чистый» опыт, который произвел Джоуль, был тот, при котором теплота получалась путем трения. Сосуд (ртутный калориметр), стоящий на подставке g (рис. 1), имеет устройство, изображенное на рис. 2. Вращающееся вокруг вертикальной оси колесо имеет восемь лопаток X вверху и столько же лопаток Y внизу. Одна группа лопаток движется между горизонтальными металлическими пластинками W и Z, другая – между металлической пластинкой Z и дном сосуда.

    Опишите по первому рисунку принцип действия прибора.
При проведении опыта с этим прибором сначала освобождают вал ___ и ось при помощи приспособления ___. Затем вращением рукоятки поднимают грузы, снова устанавливают соединение между валом и осью и позволяют грузам падать.
После двадцатикратного повторения операции определяют повышение температуры ртути вследствие трения. Работа, затраченная на получение этой теплоты, может быть определена по величине грузов и высоте падения. Европейские ученые в то время измеряли работу в килограммометрах.
1 килограммометр – это работа, которую надо произвести, чтобы поднять груз весом в 1 кг на высоту 1 м. Точно такую же работу совершает груз падая вниз с той же высоты.
Килокалорией назвали такое количество тепла, которое требуется для нагревания 1 кг воды на 1 °С.
В Англии же измеряли работу в фунто-футах, а за единицу количества теплоты принимали то количество тепла, которое надо затратить, чтобы нагреть один фунт воды на один градус по 180-градусному термометру Фаренгейта.
Сравнивая произведенную работу и полученную теплоту, Джоуль нашел, что 772 фунто-фута работы образуют одну единицу теплоты. Или, в переводе на единицы измерения, принятые в Европе, 424 килограммометра дают одну килокалорию.
    Используя данные, приведенные в тексте, найдите соотношения фунто-футов и килокалорий, фунто-футов и килограммометров, фунто-футов и джоулей.

<