Il 18 ° secolo fu testimone di un dibattito tra due importanti teorie del calore:la teoria calorica e la teoria cinetica .
Teoria calorica:
* proposto da: Antoine Lavoisier, un noto chimico francese.
* Idea principale: Il calore è un fluido invisibile e senza peso chiamato "calorico" che scorre dai corpi più caldi ai più freddi.
* Assunzioni:
* Il calorico esiste come sostanza che può essere aggiunta o rimossa dagli oggetti, cambiando la loro temperatura.
* Il calorico può essere trasferito da un corpo all'altro attraverso la conduzione, la convezione e le radiazioni.
* La quantità di calorica che un oggetto contiene determina la sua temperatura.
* Punti di forza:
* Ha spiegato molti fenomeni osservati come trasferimento di calore, scioglimento e ebollizione.
* Ha fornito un quadro semplice e intuitivo per comprendere il calore.
* Debolezze:
* Nessuna prova diretta per l'esistenza di calorico.
* Non è riuscito a spiegare la generazione di calore attraverso l'attrito o altri processi meccanici.
* Ha avuto difficoltà a spiegare perché il trasferimento di calore non era sempre proporzionale alla differenza di temperatura.
Teoria cinetica:
* proposto da: I primi sostenitori includono Francis Bacon e Robert Boyle, sebbene non completamente sviluppati fino al XIX secolo.
* Idea principale: Il calore è una forma di energia associata al movimento delle particelle all'interno della materia.
* Assunzioni:
* Tutta la materia è costituita da minuscole particelle in movimento costante.
* La velocità di queste particelle aumenta con l'aumentare della temperatura.
* Il trasferimento di calore si verifica attraverso collisioni tra particelle.
* Punti di forza:
* Potrebbe spiegare la generazione di calore attraverso processi meccanici come l'attrito.
* Ha spiegato perché il trasferimento di calore non era sempre proporzionale alla differenza di temperatura.
* Debolezze:
* Mancanza di prove dirette per il movimento delle particelle.
* Difficoltà a spiegare perché il calore potrebbe essere trasferito dalle radiazioni.
Differenze chiave:
* Natura del calore: La teoria calorica considerava il calore come una sostanza, mentre la teoria cinetica lo considerava una forma di energia.
* Meccanismo di trasferimento di calore: La teoria calorica ha spiegato il trasferimento attraverso il flusso, mentre la teoria cinetica lo spiegava attraverso le collisioni.
* Spiegazione della generazione di calore: La teoria calorica ha lottato per spiegare la generazione di calore attraverso l'attrito, mentre la teoria cinetica ha fornito una spiegazione naturale.
Conclusione:
Mentre la teoria calorica era inizialmente dominante, i suoi punti deboli sono diventati evidenti nel tempo. La teoria cinetica, sebbene non completamente sviluppata fino al XIX secolo, alla fine ha fornito una spiegazione più completa e accurata per la natura del calore. L'opera di scienziati come James Prescott Joule e Rudolf Clausius nel XIX secolo consolidarono la teoria cinetica come modello accettato per il calore.
