Una investigación experimental sobre la fuente del calor excitado por la fricción

"Una investigación experimental sobre la fuente del calor excitado por la fricción" es un artículo científico de Benjamin Thompson, conde Rumford, que se publicó en Philosophical Transactions of the Royal Society en 1798. El artículo supuso un desafío sustancial a las teorías establecidas sobre el calor y comenzó la revolución en termodinámica del siglo XIX.

Fondo

Rumford se opuso a la teoría calórica del calor, que sostenía que el calor es un fluido que no puede crearse ni destruirse. Había desarrollado aún más la opinión de que todos los gases y líquidos son absolutamente no conductores de calor. Sus puntos de vista no estaban en sintonía con la ciencia aceptada de la época y esta última teoría había sido atacada particularmente por John Dalton y John Leslie.

Rumford estuvo fuertemente influenciado por el argumento del diseño y es probable que deseara otorgar al agua un estatus privilegiado y providencial en la regulación de la vida humana.

Aunque Rumford llegó a asociar el calor con el movimiento, no hay evidencia de que estuviera comprometido con la teoría cinética o el principio de vis viva.

En su artículo de 1798, Rumford reconoció que tenía predecesores en la noción de que el calor era una forma de movimiento. Esos predecesores incluyeron a Francis Bacon, Robert Boyle, Robert Hooke, John Locke y Henry Cavendish.

Experimentos

Rumford había observado el calor por fricción generado al perforar cañones de cañón en el arsenal de Munich. En ese momento, los cañones se fundían en la fundición con una sección adicional de metal delante de lo que se convertiría en la boca, y esta sección se retiraba y se descartaba más adelante en el proceso de fabricación. Rumford tomó un cañón sin terminar y modificó esta sección para permitir que estuviera encerrado en una caja hermética mientras se usaba una herramienta perforadora desafilada. Demostró que el agua contenida en esta caja se podía hervir en aproximadamente dos horas y media y que el suministro de calor por fricción era aparentemente inagotable. Rumford confirmó que no se había producido ningún cambio físico en el material del cañón comparando los calores específicos del material mecanizado y que los restantes eran los mismos.

Rumford también argumentó que la generación aparentemente indefinida de calor era incompatible con la teoría calórica. Sostuvo que lo único que se comunicaba al cañón era el movimiento.

Rumford no hizo ningún intento de cuantificar más el calor generado ni de medir el equivalente mecánico del calor.

Recepción

La mayoría de los científicos consagrados, como William Henry y Thomas Thomson, creían que había suficiente incertidumbre en la teoría calórica para permitir su adaptación para dar cuenta de los nuevos resultados. Ciertamente había demostrado ser robusto y adaptable hasta ese momento. Además, Thomson, Jöns Jakob Berzelius y Antoine César Becquerel observaron que la electricidad podía generarse indefinidamente mediante fricción. Ningún científico educado de la época estaba dispuesto a sostener que la electricidad no era un fluido.

En última instancia, la afirmación de Rumford de lo "ineagotable" El suministro de calor fue una extrapolación imprudente del estudio. Charles Haldat hizo algunas críticas penetrantes sobre la reproducibilidad de los resultados de Rumford y es posible considerar todo el experimento como algo tendencioso.

Sin embargo, el experimento inspiró el trabajo de James Prescott Joule en la década de 1840. Las mediciones más exactas de Joule fueron fundamentales para establecer la teoría cinética a expensas del calórico.