ఉష్ణతాయాంత్రిక సమము
సంగ్రహ ఆంధ్ర
యాంత్రిక క్రియకు పోల్చుటచే, రూంఫర్డు యొక్క ప్రయోగపు విలువకు, దరిదాపుగా 'జూల్' ప్రయోగపు విలువవచ్చెను. పైగా ఈ విలువను పనిని ఉష్ణములోనికి మార్చు ఘన పదార్థ సంఘర్షము, గొట్టము గుండ ప్రవహించు ద్రవముల నిరోధక శక్తి, ద్రవములను చిలుకుట, గాలిని అణచుట మొదలైన వివిధ ప్రయోగములవలన సరిచూచెను. ప్రయోగ మెట్టిదైనను ఉష్ణములోనికి పరివర్తనమగు పని యొక్క మారకపువంతు అన్నింటిలోను దాదాపు సమానముగా నున్నదని కనుగొనబడెను. ఈస్థిరమగు విలువ ఒక కెలొరికి 4-18 జూల్స్ అయినది. 778 అడుగు పౌనులు B. Th. U. (బ్రిటిష్ థర్మల్ యూనిట్లు). ఈ విధముగా ఉష్ణప్రమాణములను, పని యొక్క ప్రమాణములోనికి మార్చునపుడు 'J' అను అక్షరమును ఉపయోగించిరి. కనుక మనము దానిని W = J H అని వ్రాయవచ్చును. (H= పుట్టిన ఉష్ణము - W= జరిగినపని).
1. 'J' విలువ, జూల్ ప్రయోగము :ఈ ప్రయోగమందు ఉపయోగింపబడిన పరికరముల కూర్పు పటము
'1' లో చూపబడినది. ఉష్ణ తామాపకము (కెలోరీ మీటరు) లోని తెడ్డులను త్రిప్పు నిమిత్తము కొంత భారము చివర · వేలాడగట్టబడెను. ఆ తెడ్డులను, ఉష్ణతామాపకముల త్రిప్పుటవలన, దానిలోనున్న నీరు చిలుకబడును. ఈవిధముగా సంఘర్షణము వలన ఉష్ణము పుట్టును. అట్లు ఉద్భవించిన ఉష్ణమును పరిణామ ఉష్ణోగ్రతా వృద్ధి (Resultant increase of temperature) వలన అనగా m= (t2 - t1) అను సూత్రముద్వారా కనుగొనవచ్చును. ఇచ్చట, m= ఉష్ణ తామాపకములో తీసికొన్న నీటి ద్రవ్యరాశి.
- t1= ప్రయోగమునకు పూర్వమున్న నీటి ఉష్ణోగ్రత.
- t2=ప్రయోగానంతరమున నీటి ఉష్ణోగ్రత.
- వ్రేలాడ తీయబడిన, భారమువలస జరిగిన పనిని 'ndw' అను సూత్రముద్వారా గణింపవచ్చును.
- n = భారమును పడునట్లు చేసినచో పతన సంఖ్య.
- d = ఒకసారి పడిన దూరము.
- w= చివర కట్టబడిన భారము.
- ఉష్ణతాయాంత్రిక సమమనునది జరిగిన పనికిని ఉద్భవించిన ఉష్ణమునకునుగల నిష్పత్తి.
2. ఉష్ణతామాపక పద్ధతి: 'మేయర్ ' శక్తి స్థిరత్వ సిద్ధాంతములో, ఉష్ణమునుకూడ చేర్చి ప్రయోగమును కావించెను. ఉష్ణ తామాపక పద్ధతిని ఉపయోగించి, 'J' విలువ కనుగొనుటకు ఈ క్రింది సూత్రమును ఉపయోగించెను.
- J (Cp - Cv) = R/W.
- J = జూల్ స్థిరాంకము (ఉష్ణతాయాంత్రిక సమము యొక్క విలువ) Cp = స్థిరపీడనమునందు విశిష్టోషము;
Cv = స్థిరపరిమాణమునందు విశిష్టోష్ణము; R = వాయు స్థిరాంకము ; W = అణుభారము (Molecular Wt.). ఆ విధముగా ఉదజనియొక్క Cp, Cv విలువలను పరిశీలించినచో, Cp, - Cv = 3.39-2.4=0.99; R.= 8.313×107; W=2.016, యగును. కనుక 'J' విలువ 4.16 × 107 ఎర్గులు/ కెలొరీ వచ్చును.
3. సిరల్ యొక్ష ప్రయోగము: ఖండితశంకుల ఆకారము గల రెండు ఇత్తడిపాత్రలు ఒకదానిలో నొకటి యిముడు నట్లుఅమర్చబడినవి. ఈపద్ధతి రెండవపటములో చూపబడెను. దాని కమర్చబడిన భారము పైకిలేచుటగాని, క్రిందపడుట గాని, జరుగకుండునట్లు- తగు వేగముతో, గుండ్రముగా తిరుగు గొట్టము పనిచేయవలెను. అప్పుడు సంఘర్షణమువలన (పటము 3) జరుగుపని "n m k dg" లకు సమానమగును,
