EL CALOR

 

 

 

 

 

 

Desarrollo de la termometría

Inicio de la calorimetría

 

 

 

 

Termómetros de alcohol.Universidad de Pavía (Italia)


 

 

 

 

 

 

Termómetro de mercurio.  Universidad de Pavía (Italia)



  

 

 

 

Retrato de Benjamín Thompson, Conde de Rumford (1753-1814)

 

 

 

 

 

Calorímetro de Lavoisier

 

 

 

 

 

 

Calorímetro de Rumford

 

 

 

DESARROLLO DE LA TERMOMETRÍA

Dentro de la actividad experimental del siglo XVIII cabe destacar, de forma importante, el estudio del calor que permitió desarrollar la calorimetría y puso las bases, para el siguiente siglo, de la termodinámica.

El avance en el conocimiento del calor se debe, sin lugar a dudas, de la evolución que en el siglo XVIII experimenta la termometría. Aunque el termómetro se inventó en el siglo XVII, su perfeccionamiento se convirtió en un problema fundamental para la elaboración de una teoría sobre el calor .Se mejoraron las técnicas de obtención de buenos instrumentos, y sobre todo los métodos de calibración.

En 1714, Gabriel Daniel Farenheit (1686-1736), popularizo el termómetro de mercurio en sustitución del de alcohol y agua que se utilizaba hasta entonces. Utilizando, pues, el mercurio como líquido termométrico, fue el primero en calibrar un termómetro al definir la llamada, hoy en día escala Farenheit. En dicha escala los puntos fijos elegidos corresponden a la temperatura de fusión del hielo y a la temperatura de ebullición del agua, a las cuales le corresponden 32 y 212 grados, respectivamente.

Hacia 1730, René-Antoine Ferchault de Reaumur (1683-1757) estudió la dilatación del termómetro de alcohol entre el hielo fundente e el agua hirviendo y descubrió que un volumen de alcohol de 1000 partes pasaba a 1080, por lo que, tomando como fijos estos dos puntos, dividió su escala en 80 partes. Es la escala Reaumur .

El astronomo y físico sueco Andreas Celsius (1701-1744) en 1742 eligió al agua como sistema de referencia, asignándole el valor 100 al punto de congelación y el valor 0 al punto de ebullición. Posteriormente, Carl Linneo  invirtió este orden resultando la escala que conocemos como escala Celsius.

 

INICIO DE LA CALORIMETRÍA

 

En el siglo XVIII el concepto de "fluidos sutiles", era un cómodo cajón de sastre del que sacar a voluntad las piezas necesarias para explicar determinadas propiedades.  Una de esas piezas era el calórico, fluido misterioso que serviría para explicar los intercambios energéticos en forma de calor entre los cuerpos. Éste se uniría a otros fluidos análogos como,  por ejemplo,  el flogisto,  los fluidos eléctricos o el éter.

Tras la termometría, el siguiente concepto fundamental de la teoría del calor es el de capacidad calorífica. En un principio se creía que la cantidad de calor que un cuerpo podía "acumular" en un determinado periodo de tiempo dependía de su masa y de su volumen. Sin embargo, diferentes experiencias pusieron de manifiesto que esto no era así, sino que existía una nueva constante característica de los cuerpos que estaba relacionada con la capacidad acumulativa de calor de los cuerpos. Esta propiedad era el calor específico. 

La idea de calor específico la utilizó por primera vez el profesor de la universidad de Glasgow Joseph Black (1728-1799) en 1760. además de hacer importantes descubrimientos en la química de los gases, en su obra  define también el calor latente para medir el calor necesario para producir cambios de estado en sustancias sin variar la temperatura. Precisamente podemos considerar las aportaciones de Black como el comienzo de la calorimetría como ciencia.

No obstante la obra de Black estaba llena de contradicciones y de errores, criticados por muchos físicos, entre ellos por Bejamín Thompson, conocido como conde de Rumford, para los cuales el calor era considerado como una forma de movimiento. Sin embargo, la ausencia de explicaciones mecanicistas convincentes mantuvo a muchos físcos en la cómoda y elástica teoría del fluido sutil, amoldable a las necesidades de cada momento.

La teoría matemática del calor y su transmisión sería una conquista del siglo XIX, al desarrollarse la termodinámica. Sin embargo, no debemos olvidar que el camino que llevaría a dicha ciencia se inició con el más formidable ingenio del siglo XVIII: la máquina de vapor

 

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