A fizikusok, akik megalapozták a termodinamika alapjait, meg voltak győződve arról, hogy a hő elpusztíthatatlan anyag, amelynek a kalória nevet adták. Még egy elméletet is kidolgoztak, amely szerint minden testnek van egy bizonyos mennyiségű kalóriája; és a hőmérséklet változását, amely két különböző hőmérsékletű test érintkezésbe kerül, a kalória egyszerű átviteleként értelmeztek. Feltételezték azonban, hogy a két test teljes kalóriamennyisége minden esetben változatlan maradt.
1800 körül Humphry Davy angol vegyész kísérletet végzett, amely kimutatta a kalória hiányát. Két jégdarabot vett, és vákuumban egymáshoz dörzsölte őket, amíg meg nem olvadtak. Ennek a kísérletnek az eredménye a kalóriaelmélet szempontjából megmagyarázhatatlan volt. Honnan vette a két jégdarab a szükséges kalóriákat az olvadáshoz? A kalória fogalma feledésbe merült.
Maga Davy és Thompson Rumford brit fizikus által lefolytatott vizsgálatok eredményeként kezdett sejteni egy általánosabb körű fogalom létezését, mint a már periklitált kalóriatartalom, de amelynek, hasonlóan ehhez, egy a megőrzés elve. Az alapvető tapasztalat, amely vezérelte őket, nagyon egyszerű volt: amikor két test egymáshoz dörzsölődik, a hőmérsékletük emelkedik. Tehát pusztán mechanikus munkából kiindulva ugyanazt az eredményt kapjuk, mintha bizonyos mennyiségű hő átkerülne mindkét testbe.
A tizenkilencedik század közepén Robert Mayer német orvos feltételezte elsőként, hogy a hőmunka két azonos természetű jelenség, és ezért ennek a két nagyságrendnek valamilyen összefüggésnek kell lennie. Ezt a forradalmi elképzelést azonban addig nem fogadták el, amíg James Prescott Joule apja manchesteri sörfőzdéjében híres kísérletet végzett. Megállapította, hogy a 428 gramm súly 1 méteres magasságig történő emeléséhez szükséges munka egyenértékű azzal a hőmennyiséggel, amely képes egy gramm víz hőmérsékletének egy Celsius-fokkal történő emelésére.
A munkát és a hőt magában foglaló új nagyságrendet energiának nevezték. Ezt a nagyságot mérhetetlennek feltételezték, csak a változásai mérhetők különböző folyamatok révén, amelyek között voltak, a hőcserével és a sebesség változásával.
Források és további információk:
- Humphry Davy
- Thompson Rumford
- Joule kísérlete. A hő mechanikai egyenértéke Jegyzet: Ha tetszett ez a bejegyzés, feliratkozhat a blog RSS-hírcsatornájára, a Twitter-fiók követőjévé vagy a Facebook-oldal rajongójává válhat. A Maps galériát is meglátogathatja a Facebookon.
Egyéb érdekes bejegyzések: