Calor y Termodinámica

Un poco de historia Aristóteles consideraba al fuego uno de los 4 elementos, lo que explicaba cualitativamente el comportamiento de los cuerpos calientes. Los atomistas griegos explicaban las diferencias de temperatura en los cuerpos – su intensidad o grado de calor- mediante un esquema conceptual que representaba al calor como una sustancia con estructura atómica que se difundía rápidamente a través de los cuerpos y que tal vez poseía peso. Esta representación del calor es intuitiva y de sentido común.

Un poco de historia Para los pensadores del siglo XVII, como Bacon, Galileo y Boyle, el calor era mas bien un asunto de vibraciones o de movimientos de las partículas constituyentes de los cuerpos calientes. Para ellos era claro que el calor era producido por el movimiento como cuando se frotan las manos o se hace girar una rueda montada en un eje poco lubricado.

Un poco de historia... En 1760, Joseph Black hizo la primera distinción entre temperatura y calor. Pensaba que el calor era esta sustancia o modificación de la materia … Hasta el siglo XIX la idea preponderante era que el calor era un fluido invisible llamado “calórico”

Un poco de historia A partir de 1760, la hipótesis del fluido calorífico o calórico, como lo llamó Lavoisier en 1787, se volvió mucho mas plausible cuando se le asignaron propiedades tales como que las partículas de calor se repelían entre sí, pero eran atraídas por las de materia ordinaria. Al estilo de la hipótesis contemporánea de Benjamín Franklin para las partículas electrostáticas.

Un poco de historia Para mediados del siglo XVIII, una situación ya era evidente: al hacer experimentos con mezclas, donde cuerpos de diferentes temperaturas se ponían en contacto o se mezclaban, el calor no se creaba, ni se destruía. Es decir, la cantidad total de calor se mantenía constante. En términos modernos, diríamos que el calor ganado por el cuerpo A (frío) es igual al calor perdido por el cuerpo B (caliente), o DQA + DQB = 0 Este resultado, hizo que la visión del calor como un fluido se hiciera mas fuerte. Era fácil suponer que el fluido calorífico pasaba del cuerpo caliente al frío.

Un poco de historia De acuerdo con la hipótesis del calórico, el calor se difundía muy rápido a través de todo el cuerpo formando una coraza o atmósfera alrededor de cada una de los corpúsculos del cuerpo. En el caso de los gases, los corpúsculos tienden a dispersarse, mientras mas caliente el cuerpo, con mayor intensidad. En el caso de los líquidos y los sólidos, la atracción entre las partículas del cuerpo es mucho mas intensa, de modo que la repulsión entre las atmósferas de calórico solo se hace evidente en la dilatación térmica. Cuando la cantidad de calórico es muy grande, entonces la atracción es superada y se produce la fusión o la vaporización del cuerpo.