В каком опыте Джоуль экспериментально определил механической эквивалент теплоты?

Джеймс Прескотт Джоуль экспериментально определил механический эквивалент теплоты в серии известных как «эксперименты Джоуля». Самый известный из этих экспериментов был проведен в 1843 году и назывался «эксперимент с падением тела».

В эксперименте Джоуля использовалось падение груза на некоторую высоту. Груз опускался посредством свободного падения, и его потенциальная энергия превращалась в кинетическую энергию при падении. В процессе падения груз также вызывал вращение лопасти водяного колеса, что приводило к нагреву воды, находящейся в сосуде.

Джоуль измерил изменение температуры воды и связал его с работой, совершенной грузом при падении. Он провел серию экспериментов, меняя высоту падения груза и измеряя соответствующие изменения температуры воды. Путем анализа полученных данных Джоуль получил свою известную величину механического эквивалента теплоты.

Результаты эксперимента Джоуля позволили ему установить, что 1 калория (cal) равна приблизительно 4,18 джоуля (Дж), что является основой для определения механического эквивалента теплоты.