Concetti Chiave
- Fino al XIX secolo, l'agente fisico responsabile delle sensazioni di caldo e freddo non era conosciuto, con teorie che risalivano fino a Democrito e l'atomismo.
- Bacone e Keplero nel 1600 associarono il calore all'agitazione delle particelle, un'idea che guadagnò accettazione solo nel 1900 grazie a Einstein.
- Nel 1724, Boerhaave propose il modello del calorico, un fluido invisibile responsabile dell'equilibrio termico tra i corpi.
- Aristotele già affermò l'esistenza di un fluido termico costante nell'universo, teoria sostenuta nei secoli successivi da molti scienziati.
- Joseph Black contribuì alla calorimetria, formulando la relazione tra calore assorbito, salto termico, massa e calore specifico, e concettualizzò il calore latente.
Fino alla metà del XIX secolo non si conosceva quale fosse l'agente fisico responsabile delle sensazioni di caldo e di freddo e di tutti i fenomeni fisici in cui è implicato ciò che noi oggi chiamiamo calore. Già nell'antichità ci fu Democrito che sostenne la teoria dell'atomismo, la materia è totalmente composta da piccole particelle dette atomi. Nel 1600 Bacone e Keplero sostennero la teoria, richiamandosi all'atomismo di Democrito secondo cui il calore fosse una condizione di un corpo dovuta all'agitazione di tali particelle di cui tutta la materia è composta. In realtà tale teoria sarà difficile da accettare fino ai primi del 1900, quando Einstein dimostrerà la validità del modello atomico.
La teoria del calorico
Il modello più apprezzato per spiegare il fenomeno dell'equilibrio termico e degli altri processi termici fu proposto nel 1724 dal medico olandese Boerhaave che sostenne per primo l'esistenza del calorico: un fluido invisibile, molto sottile, senza peso, in grado di penetrare la materia e responsabile delle sensazioni di caldo e di freddo con la sua maggiore o minore concentrazione nei corpi. Esso, infatti, fluiva da un corpo più caldo a contatto con un corpo più freddo fino a raggiungere una concentrazione intermedia tra i corpi che in questo modo acquistavano la stessa temperatura. Vari modelli relativi al calorico furono proposti ad esempio da Carnot e La Place, ma esso appariva sempre come una quantità conservata in tutti i fenomeni fisici e addirittura in grado di compiere lavoro, passando da un corpo a temperatura maggiore verso un altro a temperatura minore.
In realtà l'esistenza di un fluido non osservabile responsabile di tutti i fenomeni termici e il cui ammontare totale nell'universo fosse costante era già stata affermata da Aristotele nella Metafisica. Nel XVIII e XIX secolo molti fisici e scienziati sostennero questa teoria: per esempio lo scozzese Joseph Black, a cui si deve la formulazione della relazione fondamentale della calorimetria che lega il calore assorbito da un corpo al salto termico cui esso è sottoposto e alla sua massa e calore specifico e a lui si deve anche la prima esposizione organica del concetto di calore latente: egli pensava che la grandezza temperatura non fosse sufficiente per descrivere ad esempio i passaggi di stato perché rimane costante. Tra coloro che la sostennero vi furono La Place e Lavoisier, i quali costruirono i primi calorimetri a ghiaccio e Wilcke che elaborò il concetto che sta alla base della definizione odierna di caloria.
Domande da interrogazione
- Qual era la teoria del calore più apprezzata nel XVIII secolo?
- Chi furono i principali sostenitori della teoria del calorico?
- Qual era il contributo di Joseph Black alla teoria del calorico?
- Quando e come fu dimostrata la validità del modello atomico?
La teoria del calorico, proposta da Boerhaave nel 1724, era la più apprezzata. Essa descriveva il calore come un fluido invisibile e senza peso, responsabile delle sensazioni di caldo e freddo.
Tra i principali sostenitori della teoria del calorico vi furono Joseph Black, La Place, Lavoisier e Wilcke, che contribuirono con importanti scoperte e strumenti come i calorimetri a ghiaccio.
Joseph Black formulò la relazione fondamentale della calorimetria e introdusse il concetto di calore latente, sostenendo che la temperatura non fosse sufficiente per descrivere i passaggi di stato.
La validità del modello atomico fu dimostrata nei primi del 1900 da Einstein, confermando l'idea che il calore fosse una condizione dovuta all'agitazione delle particelle atomiche.
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