에너지 보존

외부와의 열의 전달이 가능한 계에서 열에 의한 계의 (내부)에너지(internal energy)의 변화와 역학적 방법 즉, 일에 의한 (내부)에너지의 변화는 방법은 다르지만 같은 결과를 준다. 열과 일은 같은 물리량(에너지)을 나타내면서도 서로 다른 단위를 사용하여 왔기 때문에, 이를 정량적으로 비교하기 위해서 바꿈 인수(conversion factor)가 필요하다. 이를 열의 일 해당량(mechanical equivalent of heat)이라고 부르며 1 calorie = 4.1860 joule 이다. 일과 열에 의해서 계의 내부에너지가 변화될 수 있는 경우에는 계의 역학적 에너지는 보존되지 않을 수도 있다. 그러나 이러한 경우에도 계의 열과 역학적 에너지의 총량은 변화되지 않는다. 이를 열과 역학적 에너지의 보존(총 에너지의 보존)이라고 부르며, 역학적 에너지 보존 법칙은 열과 역학적 에너지의 보존에서 열에 의한 에너지의 변화가 없는 특별한 경우에 성립하는 것이라고 할 수 있다. 이 실험에서는 열에 의한 계의 내부에너지의 변화를 측정하여, 내부에너지를 변화시키는 방법에 대해 이해하고 열의 일 해당량과 물체의 비열(specific heat)을 구해 본다.