Estaba leyendo sobre la historia de la termodinámica y me encontré con la idea de calor de Lavoisier. Propuso que el calor era un fluido. Tengo curiosidad por saber cuáles son los principales inconvenientes de esta teoría. Sé que si el calor es fluido entonces debe tener masa y esto significa que si un cuerpo se calienta entonces su masa debe aumentar. Sin embargo, éste no es el caso. ¿Existen otros argumentos importantes que se puedan agregar a esta lista?
Gracias.
Las teorías modernas reproducen el calórico en el sentido efectivo (similar a las "partículas" efectivas como los fonones) para la mayoría de los fenómenos que se usaban para explicar. La masa no era realmente un problema porque se suponía que el fluido era muy "sutil" para penetrar fácilmente la materia ordinaria y, por lo tanto, tener una masa insignificante (desde la perspectiva moderna, el calentamiento agrega una masa minúscula debido a la equivalencia de masa y energía). Una debilidad surgió en 1820-s con la adopción de la óptica de ondas, se volvió difícil seguir interpretando el calor radiante como partículas calóricas que fluyen a través del espacio. Pero la debilidad clave era la explicación calórica del calentamiento por fricción, es decir, que la fricción fuerza la salida de algún fluido entre los átomos. Si ese fuera el caso, el calor liberado obedecería una ley de conservación material,
Esto motivó los experimentos de Rumford en 1798. Tuvo un éxito relativo, pero la teoría calórica tenía ventajas en otras áreas, y los defensores señalaron fallas en los experimentos de Rumford que no podía compensar. Por lo tanto, en la década de 1820, Carnot todavía se inspiraba en la analogía de la rueda de agua calórica en su trabajo sobre las máquinas de vapor, y los experimentos mejorados de Joules sobre el equivalente mecánico del calor aún eran recibidos con frialdad en 1842. La articulación de la ley de conservación de la energía por parte de Mayer en 1841, Thomson prestando mucha atención a los experimentos de Joule en 1847, y la reinterpretación mecánica de Clausius de la teoría de Carnot en 1850 tuvieron que unirse para desplazar la teoría calórica en 1850-s. Véase Calor didáctico de Fowler: el ascenso y la caída de la teoría calórica .
PDHabía dos teorías diferentes del fluido térmico, la primera, el flogisto, fue presentada por Stahl en 1703, y la última, la calórica, presentada por Lavoisier en 1780-s. La teoría logró explicar varios tipos de fenómenos físicos y químicos, a saber, el intercambio de calor, la combustión, el calor latente en las transiciones de fase y la descalcificación (formación de metales). En la descalcificación, por ejemplo, la adición de flogisto a las "tierras" (minerales) explicaba su adquisición de propiedades metálicas. El trabajo de Black sobre los calores latentes y específicos en 1757-1764, y el de Wilcke en 1772, se consideraron decisivos para preferir el flogisto a la teoría mecánica. Era difícil explicar mecánicamente a dónde iba el calor latente, por qué la capacidad de calor no era proporcional a la densidad o cómo se producían las transiciones de fase. Negro, por otro lado,
Pero la adición de masa en la combustión (combustión) finalmente se hizo evidente y Lavoisier la midió meticulosamente. Esto lo llevó a criticar la teoría del flogisto y su explicación de la combustión en la década de 1780: según Stahl, el flogisto escapaba de una sustancia, mientras que, según Lavoisier, se le añadía oxígeno. Si bien esta parte se menciona en las exposiciones modernas, la otra parte a menudo se omite, la teoría de la oxigenación de Lavoisier aún requería un fluido térmico. En las notas sobre el Ensayo sobre el flogisto de Kirwan (1784), Lavoisier escribe:
" ...Cuando un metal se calienta a cierta temperatura, y cuando sus partículas se separan entre sí a cierta distancia por el calor, y su atracción entre sí disminuye lo suficiente, se vuelve capaz de descomponer el aire vital, del cual se apodera de la base, a saber, el oxígeno, y pone en libertad al otro principio, a saber, el calórico... Si, por lo tanto, le damos a la palabra inflamabilidad la idea de separación del calórico y de la luz, tal como ocurre en los fenómenos de combustión y de la calcinación, debemos concluir que el aire vital o gas oxigenado es el cuerpo inflamable más eminentemente, ya que es principalmente y casi enteramente de esta sustancia de donde se desprenden el calórico y la luz” .
Además, se necesitaba el calórico para retener la parte de la teoría de Black.
El artículo de historia de Wikipedia no es muy bueno, desafortunadamente, vea el capítulo Revolución química en el libro de Friedman .