A natureza do calor

 

Sir Benjamin Thompson ou Conde de Rumford (1753 – 1814).

 

 

 

  Na época do Museu de Alexandria, Heron (10 d.C. – 70 d.C.) inventou um dispositivo que utilizava a “expansão” da água para mover objetos que ficou conhecido como a primeira máquina a vapor, a aeolipile.

   Por volta de 1600, havia a necessidade de drenar minas de carvão, isto provocou a busca por um método eficiente para resolver este problema. Em 1615, Salomon de Caus (1576 - 1626) inventou uma bomba que utilizava a pressão do vapor da água, mas havia o risco de explosão por causa desta pressão.

   Em 1710, Thomas Newcomen (1664 – 1729) inventou uma máquina mais segura em que o vapor era introduzido em um recipiente, expulsando dele o ar. Ao ser resfriado o vapor se condensava, formando-se um vácuo parcial. A pressão atmosférica empurrava um êmbolo que, indiretamente, comprimia a água para elevá-la para fora da mina de carvão. Em 1763, James Watt (1736 - 1819) iniciou as pesquisas empíricas e teóricas sobre a máquina a vapor.

   O estudo quantitativo dessas máquinas levou ao estudo das transformações de energia e à termodinâmica. A consequência imediata foi o estabelecimento do princípio da conservação da energia e as pesquisas sobre a transformação de calor em movimento e vice-versa.

   Em 1798, Benjamin Thompson era responsável pelo arsenal onde se fabricava canhões perfurando cilindros sólidos de bronze. Nesta época o calor era considerado como um fluido (“calórico”) que não podia ser gerado nem destruído.  Supunha-se que durante a perfuração o calor oculto ou latente seria liberado, pois a limalhas de bronze teriam menor capacidade de guardar calor do que o bloco maciço.

   Thompson observou que havia uma produção maior de calor justamente quando a broca estava gasta. Como explicar isto? Se a ideia do calórico fosse correta, então o calor específico das limalhas seria menor que o do bloco inteiro. Ele mediu o calor específico de massas iguais de limalhas de cobre e de um pedaço inteiro; e não observou diferença alguma. Assim, ele concluiu que o calor era proveniente da energia fornecida para girar a broca.