Equivalência Mecânica do Calor

Equivalência Calor-Mecânica

O conceito de equivalência mecânica do calor descreve a relação direta entre energia mecânica e calor. Quando o trabalho é realizado sobre um gás comprimido, ele se aquece devido à conversão de energia mecânica em energia térmica. Inversamente, durante a expansão de um gás, a energia térmica é transformada em trabalho, resfriando o gás. Este princípio demonstra que calor e trabalho são formas intercambiáveis de energia.

O trabalho mecânico realizado, como o esforço para superar a fricção entre superfícies, gera calor, evidenciando essa equivalência. Este fenômeno é expresso por unidades específicas como a caloria e a unidade térmica britânica (B.t.u.), que quantificam a energia térmica em relação ao trabalho. Por exemplo, 1 B.t.u. é equivalente a 778 pés-libras de energia mecânica.

Dispositivos como calorímetros medem a energia térmica liberada pela combustão de combustíveis, permitindo calcular seu equivalente em trabalho mecânico. Embora a eficiência de motores transforme apenas parte da energia calorífica do combustível em energia mecânica, esse conceito fundamenta a compreensão de processos térmicos e mecânicos em sistemas aeronáuticos.