Az egyenértékű mech; egyedülálló hő
A 19. század elején az emberek érdekeltek voltak a gőzgépek és az ágyúk hatékonyságának javításában. Nyilvánvaló tény, hogy néhány lövés után az ágyúk olyan mértékben túlmelegedtek, hogy haszontalanná váltak. Ez arra a megfigyelésre vezetett, hogy összefüggésnek kell lennie a lövésben résztvevő mechanikai és kémiai erők, valamint a hőnek nevezett "kalória" között.
Joule állapította meg a mechanikai energia és a hő pontos kapcsolatát.
A hő energiaátadás a hőmérséklet-különbségek miatt. Ebben az összefüggésben a kalória bevezetése:
A kalória az a hő, amelyet át kell vinni egy gramm vízbe, hogy a hőmérsékletét 14,5-ről 15,5 Celsius-fokra változtassa.
Ennek is van: 1Cal = 1000 cal.
Joule a végtömegű tárcsákhoz csatlakoztatott lapátkerékkel pontos kapcsolatot tudott kimutatni a tárcsákon lévő súlyok mechanikai energiája és a tartályban a víz hőmérséklete között, a lapátok forgása miatt. Minden:
1 cal = 4,186 J
A minta hőkapacitása az az energiamennyiség, amely szükséges ahhoz, hogy a minta hőmérséklete kb
Ezért, ha egy Q hőmennyiség megváltoztatja az anyag hőmérsékletét, akkor:
A fajlagos hő az egységnyi tömegre eső hőkapacitás
MEGJEGYZÉS: Általában c (T), ezért:
KONVENCIÓ: Q pozitív, ha hő áramlik a rendszerbe. Q negatív, ha a rendszer hőt ad le.
A fajlagos hő a külső körülményektől függ. Gázok esetében a fajlagos hő állandó nyomáson () eltér az állandó térfogatú fajlagos hőtől (). Folyadékok és szilárd anyagok esetében nincs nagy különbség a kettő között.
Az X anyag fajlagos hőjének mérésére szolgáló technika abból áll, hogy a mintát ismert hőmérsékletre melegítjük, ismert tömegű és alacsonyabb hőmérsékletű vízzel ellátott edénybe helyezzük, és mérjük a rendszer hőmérsékletét az egyensúly elérése után.