Фізики, які створили основи термодинаміки, були впевнені, що тепло - це незнищенна речовина, яку вони назвали калорійною. Вони навіть розробили теорію, згідно з якою кожен організм має певну кількість калорій; а зміна температури, яка відбувається, коли два тіла при різних температурах контактуються, трактується як простий перенос калорій. Однак було постульовано, що у всіх випадках загальна кількість калорій у двох тілах залишалася незмінною.
Близько 1800 року англійський хімік Хамфрі Дейві провів експеримент, який продемонстрував відсутність калорій. Він узяв два шматочки льоду і потер їх один про одного у вакуумі, поки вони не розтанули. Результат цього експерименту був незрозумілим з точки зору калорійної теорії. Де два шматочки льоду взяли необхідні калорії для танення? Поняття калорійності було відкинуто до забуття.
Як наслідок розслідувань, проведених самим Дейві та британським фізиком Томпсоном Рамфордом, він почав здогадуватися про існування поняття більш загального масштабу, ніж уже дозволене, про калорійність, але, як це, потрібно було підкорятися принцип збереження. Основний досвід, який керував ними, був дуже простим: коли два тіла натираються одне про одного, їх температура підвищується. Таким чином, починаючи із суто механічної роботи, виходить той самий результат, як якщо б певна кількість теплоти передалася обом тілам.
Німецький лікар Роберт Майєр у середині ХІХ століття першим висунув гіпотезу, що теплова робота - це два явища однакової природи, і тому між цими двома величинами має існувати певна залежність. Однак ця революційна ідея не була прийнята до тих пір, поки Джеймс Прескотт Джоуль у пивоварні, що належала його батькові в Манчестері, не здійснив знаменитий експеримент. Він визначив, що робота, необхідна для підняття ваги 428 грам на висоту до одного метра, еквівалентна кількості тепла, здатного підвищити температуру одного грама води на один градус Цельсія.
Нову величину, яка включала роботу та тепло, називали енергією. Цю величину постулювали як незмірну, лише її коливання можна було виміряти за допомогою різних процесів, серед яких вони були, теплообміну та змін швидкості.
Джерела та додаткова інформація:
- Хамфрі Деві
- Томпсон Рамфорд
- експеримент Джоуля. Механічний еквівалент тепла Примітка: Якщо вам сподобався цей запис, ви можете підписатися на RSS-канал блогу, стати послідовником облікового запису Twitter або шанувальником сторінки Facebook. Ви також можете відвідати галерею Maps на Facebook.
Інші записи, які можуть бути цікавими: