ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Измерение количества работы из "Понятия и основы термодинамики" Уже во второй- половине ХУП1 в. калориметрические измерения давали надежные результаты. Измерения же количества работы совсем не проводились при научных исследованиях того времени. История показала, что только одновременные измерения количеств теплоты и работы привели к естественно-научному об-д основанию закона сохранения и превращения энергии. [c.88] Исследователи давно могли использовать опускание груза с большей высоты на меньшую как для производства, так и для одновременного измерения работы. Но только Джоуль впервые использовал эту возмол ность в сороковых годах XIX в. [26]. [c.88] О поправках, которые Джоуль вносил на трение шнуров о вал и на их растяжение, можно здесь не говорить. [c.88] Метод опускания грузов неудобен тем, что он не позволяет непрерывно производить работу. После опускания грузов до нижнего уровня необходимо было поднимать их до верхнего уровня и начинать сначала. [c.89] Непрерывное производство работы само по себе не представляло затруднений. Трудности лежали в ее измерении. Поэтому весьма желательно было отделить способ производства работы от метода ее измерения. Эту задачу решил Прони (1821 г.). Он изобрел прибор —нажим Прони — для измерения количества работы, производимой при стационарном процессе [27]. [c.89] Горизонтальный вал АЕВО машины (рис. 8) вращается с постоянной угловой скоростью и отдает работу. Стрелка показывает направление вращения вала. [c.89] Нажим охватывает вал АЕВО и состоит из двух частей ОН и О Н. [c.89] Они соединены болтами ЬЬ и Ь Ь. Нажим прижимается к валу гайками е и е с большей или меньшей силой. [c.89] При неподвижном вале нажим находится в равновесии центр тяжести нажима проходит через ось вращения вала С. Но при наложении добавочного груза Р (он расположен в точке L на части ОН) нажим вращается в направлении, противоположном направлению вращения вала. [c.89] Пусть нажим прижат к валу с такой силой, что при вращении вала со скоростью п оборотов в секунду нажим находится в равновесии часть ОН с добавочным грузом Р и часть О Н все время находятся в горизонтальном положении. [c.89] Работа сил трения равна работе, отдаваемой валом машины нажиму Прони . [c.90] Передадим количество работы оу нажиму Прони от вала в адиабатических условиях. Температура нажима тогда повысится на градусов. Для возвращения к своей прежней температуре нажим должен передать окружающей среде количество теплоты д. Количество теплоты можно измерить или вычислить. [c.90] После окончания двух процессов — первого с передачей работы, но без передачи теплоты и второго с передачей теплоты, но без передачи работы — нажим Прони вернулся в первоначальное состояние он совершил круговой процесс. Отношение количества работы к количеству теплоты в круговом процессе — чрезвычайно важная величина. Она получила название механического эквивалента теплоты. Нажим Прони в различных его вариантах нашел большое применение при измерениях этой величины. [c.90] Введение в физику инженерного метода измерения работы по перемещению груза — заслуга Джоуля. Гирн же перенес [30] нажим Прони из промышленности в лабораторию. [c.90] Экспериментальные факты, понятия и законы (главы П—IV) составили один из двух основных разделов знаний, приведших к открытию первого начала термодинамики. [c.90] Механика явилась вторым основным источником этих знаний. Изучение механического движения привело к таким важным понятиям, как мера движения, работа. [c.90] Механика дала и первый пример количественного превращения качественно различных форм движения — превращения кинетической энергии в потенциальную при сохранении общей меры обоих движений. [c.90] Впервые механика сформулировала принцип исключенного вечного двигателя. [c.90] Механика предоставила и экспериментальный метод измерения механического эквивалента теплоты. Достаточно было измерить количество теплоты, выделяемой в нажиме Прони при передаче ему определенного количества работы. Это же количество измеряется самим нажимом Прони. [c.90] Разработанный механикой принцип возможных перемещений послужил прототипом для термодинамики при выводе условий термодинамического равновесия. [c.90] Вернуться к основной статье