Archivo de Serie: La dinámica del calor

Cerca de medio siglo después James Prescott Joule repetiría los experimentos de Rumford a una escala menor. Comenzó en los años cuarenta del siglo XIX y los repitió durante muchos años, refinando cada vez más sus aparatos y sus técnicas. En todos los casos, cuanto más cuidadoso era más exacta encontraba la proporcionalidad de la cantidad de calor, medida […]

El desarrollo de la ciencia moderna del calor estuvo estrechamente ligado al desarrollo de la tecnología moderna de máquinas diseñadas para realizar trabajo. Durante milenios y hasta hace dos siglos la mayor parte del trabajo se realizaba por animales (humanos y de otras especies). El viento y el agua también proporcionaban trabajo mecánico, pero en general no son fuentes de […]

La máquina Newcomen fue ampliamente utilizada en Gran Bretaña y otros países durante el siglo XVIII. Según los estándares modernos, no era una máquina muy buena. Quemaba una gran cantidad de carbón, pero realizaba solo una pequeña cantidad de trabajo a una velocidad lenta y espasmódica. Pero la gran demanda de máquinas para sacar agua de las minas era […]

Carnot fue uno de de los ingenieros franceses que se propusieron estudiar los principios científicos subyacentes al funcionamiento de la máquina de vapor con el objetivo de lograr la máxima potencia de salida con la máxima eficiencia. Como resultado de sus estudios, Carnot y otros ayudaron a establecer la física del calor, lo que se conoce como termodinámica. […]

La máquina ideal de Carnot, tan sencilla como es, explica algunos aspectos fundamentales del funcionamiento de máquinas y motores de todo tipo y permite formular un principio fundamental de la naturaleza.
Cualquier máquina que derive su energía mecánica del calor se debe enfriar para eliminar el “desperdicio” de calor a una temperatura más baja. Si hay alguna fricción u […]

A principios del siglo XIX los avances en la ciencia, de la ingeniería y de la filosofía sugirieron nuevas ideas sobre la energía. Parecía que todas las formas de energía (incluido el calor) podían transformarse entre sí sin pérdida alguna. Por lo tanto, parecía que la cantidad total de energía en universo debía permanecer constante.
En 1800 Alessandro Volta inventó […]

Un año antes de la observación de Joule, Julius Robert Mayer, un médico alemán, también había propuesto una ley general de conservación de la energía. Mayer no había hecho experimentos cuantitativos; pero había observado procesos corporales que implicaban calor y respiración. También había utilizado los datos publicados por otros científicos sobre las propiedades térmicas del aire para calcular el […]

Mayer y Joule fueron sólo dos de al menos una docena de personas que, entre 1832 y 1854, propusieron de alguna forma la idea de que la energía se conserva. Algunos expresaron la idea vagamente; otros con toda claridad. Algunos llegaron al convencimiento principalmente a través de la filosofía; otros a partir de consideraciones prácticas en el uso de motores […]