Page 41 - 고경 - 2017년 6월호 Vol. 50

하였다. 즉 외부에서 준 일이 마찰에 의하여 전부 열로 변할

때 발생한 열량은 정확하게 일에 비례함을 확인하였으니 이것
2)
이 열의 당량(當量) [12b]이다. 이리하여 열도 에너지의 일부로
판명되여 역학적 에너지와 열을 합하면은 총 에너지는 절대로
부증불감하여 항상 일정하니 이것이 열역학 에너지의 보존법
칙이다.

바. 전(全) 에너지 보존

1847년 독일의 헬므홀츠 는 각 방면의 에너지를 전심(專心)
3)

[13-b]
2) 열의 당량(熱의 當量, mechanical equivalent of heat)은 보통 열의 일
당량, 또는 열의 일 해당량이라고 하는데, 열이 얼마만큼의 역학적 일에 해
당하는가를 나타내는 양을 말한다. 줄은 전류로부터 역학적인 작업을 발
생시키는 장치의 발명을 목표로 전류의 연구에 전념하였다. 그 결과 전류
를 통한 도선에서 열이 발생하는 열량과 전류의 관계를 조사해서 전류의
발열작용에 관한 법칙(줄의 법칙)을 발견하게 되었다.(1840년) 1843년 열
의 역학적인 상당량(열의 일 당량)을 정밀하게 측정하여 발표했고, 1849
년까지 수차례에 걸쳐 측정의 정밀도를 높여갔다. 그는 네 가지의 다른 실
험방법을 사용했는데, 그 중에 가장 잘 알려진 방법이 추에 매달린 줄에
의해 돌아가는 바람개비를 물속에 넣고 물의 저항에 의해 온도가 올라가
는 것을 측정하는 방법이다. 열을 정량적으로 측정하기 위해서는 열량이라
는 물리량이 사용되는데, 열량의 단위로는 일반적으로 칼로리(Calorie : 기
호 cal)가 사용되고, 열을 에너지의 한 형태로서 취급할 때는 에너지의 공
통단위인 에르그(erg) 또는 줄(Joule : 기호 J)로 표시한다. 줄은 추가 낙
하할 때 회전 날개에 한 일 W(J)를 구하고 통 속의 물의 질량과 온도의 변
화를 측정하여 발생한 열량 Q(kcal)를 계산하여 일과 발생한 열량 사이에
W=JQ의 관계가 성립한다는 것을 알아내었다. 이 식에서 비례상수 J를 열
의 일 당량이라고 하고 그 값은 4.2×103J/㎉이다. 이것은 1㎉의 열량이 역
학적 에너지로는 4.2×103J와 같다는 것을 의미한다.
[14-a]
3) 헤르만 루드비히 페르디난트 폰 헬름홀츠(Hermann Ludwig Ferdinand

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