Concetti Chiave
- Benjamin Thompson ha sfidato la teoria del calorico, che concepiva il calore come una sostanza fluida, proponendo un approccio alternativo.
- L'osservazione di Thompson riguardo il riscaldamento differente di un cannone che sparava a salve rispetto a uno con la palla ha messo in crisi la teoria del calorico.
- La teoria di Boerhaave, che descrive il calore come vibrazione, ha influenzato Thompson nella sua ricerca sulla vera natura del calore.
- Thompson ha approfondito i processi di alesatura dei cannoni per confrontare le teorie del calore come sostanza e come vibrazione.
- Questo confronto tra le teorie ha spinto Thompson a riconsiderare e rivedere le spiegazioni tradizionali sui fenomeni termici.
Benjamin Thompson e la teoria del calorico
Benjamin Thompson merita un posto di tutto rispetto nella storia della termodinamica perché fu il primo a mettere in discussione la teoria del calorico, mediante la quale si interpretavano i fenomeni termici nel secolo XVIII. All'epoca il calore era ritenuta una sostanza fluida, il calorico, in grado di penetrare nei corpi. In tal caso il corpo aumentava di volume perché era entrata dell'altra sostanza ed in più si scaldava proprio perché vi era entrato del calorico. Viceversa con il raffreddare: del calorico era uscito dalla sostanza con la conseguente diminuzione di volume della medesima. Il calorico veniva trattato come un fluido nel fenomeno dei vasi comunicanti. Un'esplosione, ad esempio, era pensata come un evento liberatore di calorico, in quanto da essa si produceva molto calore. Insomma, tutti i fatti noti entravano in questa spiegazione e non si sentiva la necessità di una teoria alternativa.
Rumford e l'osservazione del cannone
Ma Rumford, che lavorava come aiutante militare dell’Elettore di Baviera e si occupava dell’efficienza delle armi da fuoco, aveva notato un qualcosa di straordinario: un cannone che sparava con la palla in canna risultava, dopo l'esplosione, meno caldo di un cannone che sparava a salve. Cosa accadeva? La cosa sembrava incomprensibile e comunque non in accordo con la teoria del calorico. Rumford fu tentato di abbracciare una teoria sul calore che anni prima aveva letto, quella dell'olandese Boerhaave che, nel suo Trattato sul fuoco (o Trattato di chimica flogistica) del 1732, aveva sostenuto che il calore, come il suono, era il prodotto della vibrazione di un corpo.
La teoria del calore come vibrazione
Con questa teoria l'osservazione sul cannone si sarebbe spiegata: quando non c'era la palla il calore poteva espandersi più liberamente a velocità maggiore con la conseguenza di un maggior riscaldamento della canna del cannone medesimo.
Questa sua insoddisfazione per la teoria del calorico e la conseguente adesione a quella del calore come vibrazione lo spinsero ad approfondire le ricerche sulla natura del calore. In particolare fu indotto a riflettere sui processi di alesatura dei cannoni. Fu qui che poté cercare il confronto fra le due teorie (calore come sostanza o come vibrazione?).
Domande da interrogazione
- Qual è il contributo di Benjamin Thompson alla termodinamica?
- Cosa osservò Rumford riguardo ai cannoni e come influenzò la sua visione del calore?
- Quali furono le implicazioni della teoria del calore come vibrazione per la comprensione del calore?
Benjamin Thompson, noto come Rumford, è importante nella storia della termodinamica perché fu il primo a mettere in discussione la teoria del calorico, che considerava il calore come una sostanza fluida. Le sue osservazioni, in particolare quelle sui cannoni, lo portarono a esplorare alternative, come la teoria del calore come vibrazione.
Rumford notò che un cannone che sparava con la palla in canna era meno caldo di uno che sparava a salve, un'osservazione che contraddiceva la teoria del calorico. Questa incongruenza lo portò a considerare la teoria del calore come vibrazione, suggerendo che il calore si comporta in modo diverso a seconda delle condizioni.
La teoria del calore come vibrazione, proposta da Boerhaave, spiegava che il calore è il risultato della vibrazione di un corpo. Questa visione permise a Rumford di comprendere meglio le dinamiche del calore nei processi di alesatura dei cannoni, spingendolo a confrontare le due teorie e a riconsiderare la natura del calore stesso.
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