Cronología de la termodinámica

Una cronología de eventos en la historia de la termodinámica.

Antes de 1800

• 1650 – Otto von Guericke construye la primera bomba de vacío
• 1660 – Robert Boyle descubre experimentalmente la Ley de Boyle, relativa a la presión y el volumen de un gas (publicado 1662)
• 1665 – Robert Hooke publicó su libro Micrographia, que contenía la declaración: "El calor no es otra cosa sino una agitación muy rápida y vehemente de las partes de un cuerpo."
• 1667 – J. J. Becher presenta una teoría de la combustión que implica tierra en su libro Physica subterranea (ver teoría de Phlogiston).
• 1676-1689 – Gottfried Leibniz desarrolla el concepto de vis viva, una versión limitada de la conservación de la energía
• 1679 – Denis Papin diseñó un digestor de vapor que inspiró el desarrollo del motor de vapor de pistón y cilindro.
• 1694–1734 – Georg Ernst Stahl nombra la tierra combustible de Becher como faringón y desarrolla la teoría
• 1698 – Thomas Savery patenta un motor de vapor temprano
• 1702 – Guillaume Amontons introduce el concepto de cero absoluto, basado en observaciones de gases
• 1738 – Daniel Bernoulli publica Hydrodynamica, iniciando la teoría cinética
• 1749 – Émilie du Châtelet, en su traducción al francés y comentario sobre Newton Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, deriva la conservación de la energía de los primeros principios de la mecánica newtoniana.
• 1761 – Joseph Black descubre que el hielo absorbe el calor sin cambiar su temperatura al derretirse
• 1772 – El estudiante de Black Daniel Rutherford descubre nitrógeno, que él llama Aire fisionable, y juntos explican los resultados en términos de la teoría de la flogista
• 1776 – John Smeaton publica un documento sobre experimentos relacionados con el poder, el trabajo, el impulso y la energía cinética, apoyando la conservación de la energía
• 1777 – Carl Wilhelm Scheele distingue la transferencia de calor por radiación térmica de eso por convección y conducción
• 1783 – Antoine Lavoisier descubre el oxígeno y desarrolla una explicación para la combustión; en su papel "Réflexiones sobre le phlogistique", depreta la teoría del fariseo y propone una teoría calórica
• 1784 – Jan Ingenhousz describe el movimiento marroniano de partículas de carbón en el agua
• 1791 – Pierre Prévost muestra que todos los cuerpos irradian calor, no importa cuán calientes o frías estén
• 1798 – El Conde Rumford (Benjamin Thompson) publica su periódico Una investigación experimental En cuanto a la Fuente del Calor que está Excited by Friction Detallando las mediciones del calor friccional generadas en cañones aburridos y desarrolla la idea de que el calor es una forma de energía cinética; sus mediciones son inconsistentes con la teoría calórica, pero también son suficientemente imprecisos como para dejar espacio por duda.

1800–1847

• 1802 – Joseph Louis Gay-Lussac publica La ley de Charles, descubierta (pero inédita) por Jacques Charles alrededor de 1787; esto muestra la dependencia entre la temperatura y el volumen. Gay-Lussac también formula la ley relativa a la temperatura con presión (la ley de presión o la ley Gay-Lussac)
• 1804 – Sir John Leslie observa que una superficie negra mate irradia calor más eficazmente que una superficie pulida, sugiriendo la importancia de la radiación del cuerpo negro
• 1805 – William Hyde Wollaston defiende la conservación de la energía en On the Force of Percussion
• 1808 – John Dalton defiende la teoría calórica en Un nuevo sistema de química y describe cómo se combina con la materia, especialmente los gases; propone que la capacidad de calor de los gases varía inversamente con el peso atómico
• 1810 – Sir John Leslie congela agua a hielo artificialmente
• 1813 – Peter Ewart apoya la idea de la conservación de la energía en su papel Sobre la medida de la fuerza móvil; el periódico influye fuertemente en Dalton y su alumno, James Joule
• 1819 – Pierre Louis Dulong y Alexis Thérèse Petit dan la ley Dulong-Petit para la capacidad de calor específica de un cristal
• 1820 – John Herapath desarrolla algunas ideas en la teoría cinética de los gases pero asocia erróneamente la temperatura con el impulso molecular en lugar de la energía cinética; su trabajo recibe poca atención aparte de Joule
• 1822 – Joseph Fourier introduce formalmente el uso de dimensiones para cantidades físicas en su Théorie Analytique de la Chaleur
• 1822 – Marc Seguin escribe a John Herschel apoyando la conservación de la energía y la teoría cinética
• 1824 – Sadi Carnot analiza la eficiencia de los motores de vapor usando la teoría calórica; desarrolla la noción de un proceso reversible y, al postular que no existe tal cosa en la naturaleza, sienta la base para la segunda ley de la termodinámica, e inicia la ciencia de la termodinámica
• 1827 – Robert Brown descubre el movimiento marroniano de partículas de polen y tinte en agua
• 1831 – Macedonio Melloni demuestra que la radiación del cuerpo negro puede ser reflejada, refractada y polarizada de la misma manera que la luz
• 1834 – Émile Clapeyron populariza El trabajo de Carnot a través de una formulación gráfica y analítica. También combina la ley de Boyle, la ley de Charles y la ley de Gay-Lussac para producir una ley de gas combinada. PV/T = k
• 1841 – Julius Robert von Mayer, un científico amateur, escribe un documento sobre la conservación de la energía, pero su falta de formación académica conduce a su rechazo
• 1842 – Mayer hace una conexión entre el trabajo, el calor y el metabolismo humano basado en sus observaciones de sangre hechas mientras el cirujano de un barco; calcula el equivalente mecánico del calor
• 1842 – William Robert Grove demuestra la disociación térmica de las moléculas en sus átomos constituyentes, mostrando que el vapor puede ser disociado en oxígeno e hidrógeno, y el proceso invertido
• 1843 – John James Waterston expone completamente la teoría cinética de los gases, pero según D Levermore "no hay evidencia de que ningún científico físico lea el libro; tal vez fue pasado por alto debido a su título engañoso, Pensamientos en las Funciones Mentales".
• 1843 – James Joule encuentra experimentalmente el equivalente mecánico del calor
• 1845 – Henri Victor Regnault agregó la Ley de Avogadro a la Ley de Gas Combinado para producir la Ley de Gas Ideal. PV = NRT
• 1846 – Grove publica un relato de la teoría general de la conservación de la energía en Sobre la Correlación de las Fuerzas Físicas
• 1847 – Hermann von Helmholtz publica una declaración definitiva de la conservación de la energía, la primera ley de la termodinámica

1848–1899

• 1848 – William Thomson extiende el concepto de cero absoluto de los gases a todas las sustancias
• 1849 – William John Macquorn Rankine calcula la relación correcta entre la presión de vapor saturada y la temperatura utilizando su hipótesis de vórtices moleculares
• 1850 – Rankine utiliza su vortex teoría para establecer relaciones precisas entre la temperatura, presión y densidad de gases, y expresiones para el calor latente de la evaporación de un líquido; él predice con precisión el hecho sorprendente de que el calor específico aparente del vapor saturado será negativo
• 1850 – Rudolf Clausius acuñó el término "entropía" (das Wärmegewicht, simbolizado S) para denotar el calor perdido o convertido en residuos. ("Wärmegewicht" se traduce literalmente como "calor-peso"; el término inglés correspondiente se deriva del griego τρ Conceptπω, "Yo giro".)
• 1850 – Clausius da la primera clara declaración conjunta de la primera y segunda ley de la termodinámica, abandonando la teoría calórica, pero preservando el principio de Carnot
• 1851 – Thomson da una declaración alternativa de la segunda ley
• 1852 – Joule y Thomson demuestran que una refrigeración de gas rápidamente en expansión, más tarde se llama el efecto Joule–Thomson o efecto Joule–Kelvin
• 1854 – Helmholtz plantea la idea de la muerte de calor del universo
• 1854 – Clausius establece la importancia de dQ/T (Teorema de Claudio), pero todavía no nombre la cantidad
• 1854 – Rankine presenta sus función termodinámica, más tarde identificado como entropía
• 1856 – Agosto Krönig publica un relato de la teoría cinética de los gases, probablemente después de leer la obra de Waterston
• 1857 – Clausius da un relato moderno y convincente de la teoría cinética de los gases en su Sobre la naturaleza del movimiento llamado calor
• 1859 – James Clerk Maxwell descubre la ley de distribución de velocidades moleculares
• 1859 – Gustav Kirchhoff muestra que la emisión de energía de un cuerpo negro es una función de sólo temperatura y frecuencia
• 1862 – "Disgregación", precursor de la entropía, fue definido en 1862 por Clausius como la magnitud del grado de separación de moléculas de un cuerpo
• 1865 – Clausius introduce el concepto macroscópico moderno de la entropía
• 1865 – Josef Loschmidt aplica la teoría de Maxwell para estimar la densidad número de moléculas en gases, dadas viscosidades de gas observadas.
• 1867 – Maxwell pregunta si el demonio de Maxwell podría revertir procesos irreversibles
• 1870 – Clausius prueba el teorema virial escalar
• 1872 – Ludwig Boltzmann declara la ecuación Boltzmann para el desarrollo temporal de las funciones de distribución en el espacio de fase, y publica su teorema H
• 1873 - Johannes Diderik van der Waals formula su ecuación de estado
• 1874 – Thomson declara formalmente la segunda ley de la termodinámica
• 1876 – Josiah Willard Gibbs publica el primero de dos documentos (el segundo aparece en 1878) que hablan de equilibrio de fase, conjuntos estadísticos, la energía libre como la fuerza motriz detrás de las reacciones químicas, y la termodinámica química en general.
• 1876 – Loschmidt critica el teorema H de Boltzmann como incompatible con la reversibilidad microscópica (paradoja de Loschmidt).
• 1877 – Boltzmann establece la relación entre la entropía y la probabilidad
• 1879 – Jožef Stefan observa que el flujo radiante total de un cuerpo negro es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura y declara la ley Stefan-Boltzmann
• 1884 – Boltzmann deriva la ley de flujo radiante del cuerpo negro Stefan–Boltzmann de consideraciones termodinámicas
• 1888 – Henri-Louis Le Chatelier afirma su principio de que la respuesta de un sistema químico perturbado del equilibrio será para contrarrestar la perturbación
• 1889 – Walther Nernst relaciona el voltaje de las células electroquímicas a su termodinámica química a través de la ecuación Nernst
• 1889 – Svante Arrhenius presenta la idea de energía de activación para reacciones químicas, dando la ecuación de Arrienio
• 1893 – Wilhelm Wien descubre la ley de desplazamiento para la máxima intensidad específica de un cuerpo negro

1900–1944

• 1900 – Max Planck sugiere que la luz puede ser emitida en frecuencias discretas, dando su ley de la radiación del cuerpo negro
• 1905 – Albert Einstein, en el primero de sus documentos del año milagroso, argumenta que la realidad del quanta explicaría el efecto fotoeléctrico
• 1905 – Einstein analiza matemáticamente el movimiento marroniano como resultado del movimiento molecular aleatorio en su papel Sobre el movimiento de partículas pequeñas suspendidas en un líquido estacionario exigido por la teoría molecular-kinética del calor
• 1906 – Nernst presenta una formulación de la tercera ley de la termodinámica
• 1907 – Einstein utiliza la teoría cuántica para estimar la capacidad de calor de un sólido Einstein
• 1909 – Constantin Carathéodory desarrolla un sistema axiomático de termodinámica
• 1910 – Einstein y Marian Smoluchowski encuentran la fórmula Einstein–Smoluchowski para el coeficiente de atenuación debido a las fluctuaciones de densidad en un gas
• 1911 – Paul Ehrenfest y Tatjana Ehrenfest–Afanassjewa publican su crítica clásica sobre la mecánica estadística de Boltzmann, Begriffliche Grundlagen der statistischen Auffassung in der Mechanik
• 1912 – Peter Debye proporciona una estimación mejorada de la capacidad de calor permitiendo fonones de baja frecuencia
• 1916 – Sydney Chapman y David Enskog desarrollan sistemáticamente la teoría cinética de los gases.
• 1916 – Einstein considera la termodinámica de las líneas espectrales atómicas y predice la emisión estimulada
• 1919 – James Jeans descubre que las constantes dinámicas del movimiento determinan la función de distribución para un sistema de partículas
• 1920 – Meghnad Saha declara su ecuación de ionización
• 1923 – Debye y Erich Hückel publican un tratamiento estadístico de la disociación de electrolitos
• 1924 – Satyendra Nath Bose presenta estadísticas de Bose-Einstein, en un documento traducido por Einstein
• 1926 – Enrico Fermi y Paul Dirac presentan estadísticas Fermi-Dirac
• 1927 – John von Neumann presenta la representación de la matriz de densidad, estableciendo mecánica estadística cuántica
• 1928 – John B. Johnson descubre el ruido de Johnson en un resistor
• 1928 – Harry Nyquist deriva el teorema de fluctuación-disipación, una relación para explicar el ruido de Johnson en un resistor
• 1931 – Lars Onsager publica su papel innovador conduciendo las relaciones recíprocas de Onsager
• 1938 – Anatoly Vlasov propone la ecuación Vlasov para una descripción dinámica correcta de conjuntos de partículas con interacción colectiva de largo alcance.
• 1939 – Nikolay Krylov y Nikolay Bogolyubov dan la primera derivación microscópica consistente de la ecuación Fokker-Planck en el único esquema de la mecánica clásica y cuántica
• 1942 – Joseph L. Doob declara su teorema en los procesos de Gauss–Markov
• 1944 – Lars Onsager da una solución analítica al modelo de Ising 2dimensional, incluyendo su transición de fase

1945-presente

• 1945–1946 – Nikolay Bogoliubov desarrolla un método general para una derivación microscópica de ecuaciones cinéticas para sistemas estadísticos clásicos utilizando la jerarquía BBGKY
• 1947 – Nikolay Bogoliubov y Kirill Gurov extienden este método para una derivación microscópica de ecuaciones cinéticas para sistemas estadísticos cuánticos
• 1948 – Claude Elwood Shannon establece la teoría de la información
• 1957 – Aleksandr Solomonovich Kompaneets deriva su ecuación compton dispersa Fokker-Planck
• 1957 – Ryogo Kubo deriva la primera de las relaciones Green-Kubo para los coeficientes de transporte lineales
• 1957 – Edwin T. Jaynes publica dos artículos detallando la interpretación MaxEnt de la termodinámica de la teoría de la información
• 1960-1965 – Dmitry Zubarev desarrolla el método del operador estadístico no-equilibrio, que se convierte en una herramienta clásica en la teoría estadística de procesos no-equilibrios
• 1972 – Jacob Bekenstein sugiere que los agujeros negros tienen una entropía proporcional a su superficie
• 1974 – Stephen Hawking predice que los agujeros negros irradiarán partículas con un espectro de cuerpo negro que puede causar evaporación de agujero negro
• 1977 – Ilya Prigogine gana el premio Nobel por su trabajo en estructuras disipantes en sistemas termodinámicos lejos del equilibrio. La importación y disipación de energía podría revertir la segunda ley de la termodinámica