జౌల్ నియమం

Joule James sitting.jpg

జౌల్ (శాస్త్రవేత్త)

కారకలు చేసే యాంత్రిక లేదా వేరే రూపంలోకి పనులను సులభంగా ఉష్ణంగా మార్చవచ్చునని జౌల్ అనే శాస్త్రవేత్త గమనించాడు. చేసిన పనికి, ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణానికి మధ్య తుల్యాంక సంబంధం ఉన్నదని నిరూపించాడు.

వినియోగించిన యాంత్రిక పని $W$ జౌళ్ళలో, ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణం $Q$ కెలోరీలలో ఉన్నపుడు జౌల్ నియమాన్ని ఈ క్రింది విధం గా ప్రవచించవచ్చు.

ఒక వనిని ఏ విధంగా చేసినా, ఉత్పత్తి అయే ఉష్ణరాశి మాత్రము ఒకటే.
$W$ $\alpha$ $Q$

$W$ $=$ $JQ$
ఇక్కడ $J$ ను "ఉష్ణ యాంత్రిక తుల్యాంకం" అందురు. లేదా "జౌల్ స్థిరాంకం" అందురు.

పై సమీకరణం నుండి
$J$$=$$\frac{W}{Q}$

వినియోగించిన యాంత్రిక పని $W$ జౌళ్ళలో, ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణం $Q$ కెలోరీలలో ఉన్నపుడు $J=4.18$ జౌల్స్/కెలోరీ. అవుతుంది.

విద్యుత్ పని

$R$ నిరోధం ఉన్న ఒక విద్యుత్ సాధనంలో $V$ పొటెన్షియల్ భేదంతో, $i$ విద్యుత్ ప్రవాహం, $t$ కాలంపాటు, ఉన్నపుదు జరిగే పనికి సమీకరణాలను ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు.

$W=Vit$ లేదా
$W=i^{2}Rt$

ఈ పని వల్ల ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణం $Q$ అయితే,

$Q$ $=$ $\frac{W}{J}$ $=$ $\frac{Vit}{J}$ $=$ $\frac{(i^{2}Rt)}{J}$

ఇక్కడ $J$ స్థిరరాశి కనుక

$Q\alpha i^{2}Rt$

దీనిని బట్టి

1. నిరోధంలో విద్యుత్ ప్రవాహం వలన జనించిన ఉష్ణరాశి, విద్యుత్ ప్రవాహ వర్గానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
2. కాల వ్యవధి విద్యుత్ ప్రవాహం స్థిరంగా ఉన్నపుడు వాహకంలో ఉత్పత్తి అయిన ఉష్ణం దాని నిరోధానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
3. ఒక వాహకంలో విద్యుత్ ప్రవాహం వలన జనించిన ఉష్ణరాశి ప్రవహించిన కాలానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

అని తెలుస్తుంది.

యివి కూడా చూడండి

• విద్యుత్తు