Equivalente Mecánico Del Calor

Desde los tiempos de Galileo muchos científicos se han interesado por el estudio de los fenómenos térmicos. Durante los siglos XVII y XVIII

se llevaron a cabo importantes avances en el área de la termometría, los cuales incluían mejoras en los termómetros y escalas termométricas.

Sin embargo los conceptos de temperatura y cantidad de calor no eran claramente diferenciados para la época.

Fue hacia la mitad del siglo XVIII que Joseph Black introdujo los conceptos de calor específico y calor latente, lo que permitió establecer una

diferencia entre temperatura y cantidad de calor. A pesar de esto la comprensión del concepto de calor no llego a ser del todo

clara, para aquel tiempo el calor era considerado como una sustancia denominada el calórico, la cual tenía la propiedad de fluir de

los cuerpos mas calientes a los mas fríos. No obstante científicos como Newton y Boyle consideraban que el calor estaba relacionado con el

movimiento de las partículas constituyentes de los cuerpos.

Para fines del siglo XVIII Benjamin Thompson percibió el aumento de la temperatura de las virutas generadas al labrar los cañones. Para estudiar este fenómeno tomo pequeños trozos iguales de un metal (producido por el torneado a la temperatura del agua en ebullición) y los deposito en cantidades iguales dentro de agua fría. Allí pudo observar que ciertas partes del agua se calentaban mas unas que otras, lo que le permitió concluir que los flujos de calor de las virutas era el resultado del trabajo que se realizaba al labrar los cañones. Las experiencias de Thompson no fueron tenidas en cuenta para su tiempo, empero a mediados del siglo XIX Julius Mayer sugirió que el calor y el trabajo eran equivalentes, es decir se puede obtener uno a partir del otro.

En el periodo comprendido entre 1840 y 1850 James Prescott Joule se ocupo de medir el equivalente mecánico del calor, es decir la relación

entre entre la unidad de energía y la unidad de calor. Las prácticas de Joule sobre fenómenos térmicos le permitieron demostrar que el calor

generado por electricidad (fotovoltaica) es proporcional a la fuerza electromotriz, y también que el calor desarrollado por la combustión de

un cuerpo es proporcional a la intensidad de su afinidad química. De esta forma logro establecer relaciones entre calor y afinidad química, y

a su vez probo que el calor cedido en los fenómenos electromagnéticos tiene una relación de proporcionalidad con la energía absorbida. A partir

de estas observaciones Joule concluyo que la cantidad de calor que es capaz de incrementar la temperatura de una libra de agua a un grado

Fahrenheit, es igual a convertir esta en una fuerza efectiva en capacidad de elevar 838 libras a una altura de 1 pie. Fue así como Joule

argumento que el calor esta asociado con la energía, pues la experiencia

...