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Benjamin Thompson - Contributo alla termodinamica

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. 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.

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?).

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