A natureza do calor: passados dois séculos, será que a teoria do calórico ainda é de alguma forma uma idéia atraente ou, até mesmo, útil?



Título del documento: A natureza do calor: passados dois séculos, será que a teoria do calórico ainda é de alguma forma uma idéia atraente ou, até mesmo, útil?
Revista: Semina. Ciencias exatas e tecnologicas
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000367727
ISSN: 1676-5451
Autores: 1
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Instituciones: 1Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciencias Exatas, Londrina, Parana. Brasil
Año:
Periodo: Ene-Jun
Volumen: 30
Número: 1
Paginación: 3-18
País: Brasil
Idioma: Portugués
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en inglés In the beginning of the 19th Century, there were two theories absolutely different on the nature of the heat: the Mechanical Theory of the Heat and the Caloric Theory. For the first theory, heat was considered as ‘a vibration’ of the atoms that compose the matter. Thus, the temperature represented the intensity of those vibrations and their propagation was a transfer of heat. When two bodies of different temperatures were put in contact, the atoms of the hottest body communicated part of its vibrations to that of the coldest body by means of collisions until the atoms of both bodies vibrated with the same intensities. For the second theory, the heat was considered a subtle fluid that filled the interior of the bodies. Spread all over the nature, that fluid was propagated or conserved by the bodies according to their properties and temperatures. Before being replaced by the conception of heat as a form of energy, in the middle of the 19th Century, the Caloric Theory reached great successes with the works of Jean-Baptiste Fourier (1768 – 1830) in 1822, Sadi Carnot (1796 – 1832), in 1824 and Émile Clapeyron (1799 – 1864) in 1834. By means of a careful revision of the analytic results of Clapeyron, developed under the basis of the Caloric Theory, we propose in this work to re-adapt these results and to compare them with current experimental data and theories, and to show that we can still understand some characteristics of the thermal phenomena, without considering heat as a form of energy. Especially in the study of the gases, we could obtain objective and precise information about absorption and liberation of heat in the isothermal processes, efficiency of the thermal machine of Carnot and the relationship among specific heats
Resumen en portugués No início do século XIX, havia duas teorias absolutamente distintas acerca da a natureza do calor: a Teoria Mecânica do Calor e a Teoria do Calórico. Na primeira, o calor era considerado ‘uma vibração’ dos átomos constituintes da matéria. Assim, a temperatura representava a intensidade dessas vibrações e uma transferência de calor de um corpo para outro era uma propagação das mesmas. Quando dois corpos a temperaturas diferentes eram colocados em contato, os átomos do corpo mais quente comunicavam parte de suas vibrações aos do corpo mais frio por meio de colisões e, esse processo continuava até que os átomos dos dois corpos vibrassem com intensidades iguais; na segunda, o calor era considerado como um fluido sutil que preenchia o interior dos corpos materiais. Espalhado por toda a natureza, esse fluido era propagado ou conservado nos corpos, de acordo com suas propriedades e temperaturas. A teoria do calórico, antes de ser substituída pela concepção do calor como uma forma de energia, em meados do século XIX, alcançou grandes sucessos com os trabalhos de Jean-Baptiste Fourier (1768 – 1830) em 1822, Sadi Carnot (1796 – 1832), em 1824 e Émile Clapeyron (1799 – 1864) em 1834. Neste trabalho propomos, por meio de uma revisão criteriosa dos resultados analíticos de Clapeyron, desenvolvidos com base na teoria do calórico, readequá-los e compará-los com teorias e dados experimentais atuais e, mostrar que ainda podemos compreender algumas características dos fenômenos térmicos, sem considerar o calor como uma forma de energia. Em especial, no estudo dos gases, obtivemos informações objetivas bastantes precisas sobre a absorção e liberação de calor nos processos isotérmicos, rendimento da máquina térmica de Carnot e a relação entre os calores específicos
Disciplinas: Física y astronomía
Palabras clave: Termodinámica,
Calor latente,
Procesos isotermicos,
Procesos adiabáticos,
Máquina térmica de Carnot
Keyword: Physics and astronomy,
Thermodynamics,
Latent heat,
Isothermal processes,
Adiabatic process,
Carnot thermal machine
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