La Historia del Calor

El Calor fue una incógnita para el hombre durante mucho tiempo donde por supuesto hubo de ser también un dios de la antigüedad.

Inicialmente se creía que era algo que estaba dentro de las cosas y así es como al romper una piedra, esta liberaba cierta cantidad de calor.

Posteriormente la teoría del Flogisto, propuesta por J. J. Becher en el sigo XVII, y popularizada por Georg Ernst Stahl, donde planteaba el calor de una forma muy particular que al menos explicaba algunos fenómenos:

los metales y en general todas las sustancias combustibles contienen una sustancia que carece de peso, tal sustancia es la llamada flogisto.

El primero que puso de relieve los errores de la teoría fue Lomonosov quien formuló mucho antes que Lavoisier la obtención de los metales y los principios que regían la combustión.

La primer mención del calor como una entidad física definida que puede medirse como una cantidad, fue de un médico escocés llamado James Black (1728-1799). Planteaba el calor como un fluido que llamó "calórico", capaz de penetrar todos los cuerpos materiales aumentando su temperatura. Definió la unidad de calor como la cantidad necesaria para elevar la temperatura de una libra de agua un grado Farenheit (actualmente caloría=calor capaz de elevar un grado centígrado la temperatura de un gramo de agua).

Además de la definición original de "caloría" introdujo la noción de capacidad calorífica y de calor latente. 

Para Lavoisier (Tratado Elemental de Química, 1789) las moléculas de todos los cuerpos de la naturaleza están en un estado de equilibrio entre la atracción que tiende a aproximarlas y la acción del calórico que tiende a separarlas; según su mayor o menor cantidad de calórico los cuerpos son gases, líquidos o sólidos.

El calórico se haría visible en las llamas, formadas en su mayor parte por el calórico desprendiéndose de los cuerpos. Las distintas sustancias presentan distintas solubilidades para el calórico, lo que explicaba la variación del calor específico entre las sustancias.

La teoría del calórico fue ampliamente aceptada, e incluso explicaba los experimentos de Joule sobre la equivalencia entre calor y energía, diciendo que al frotar o taladrar un cuerpo se rompen vesículas microscópicas que contienen el calórico que, así se libera produciendo el calor. Pero éste fue el comienzo de la pérdida de adeptos de una teoría que cada vez presentaba más problemas, como la masa nula del calórico.

El calor es movimiento, y esta idea se le ocurrió a un soldado profesional, Benjamin Thomson nacido en Massachussetts, y fue desarrollada por experimentos realizados en una fábrica de cañones.

En su artículo en London Philosophical Transactions (1799) escribía:"¿Qué es el calor? No puede ser una sustancia material. Me parece difícil, si no absolutamente imposible, imaginarme que el calor sea otra cosa que aquello que en este experimento (perforación del cañón) estaba siendo suministrado continuamente al trozo de metal cuando el calor aparecía, a saber, movimiento."

Las ideas de Thomson fueron desarrolladas varias décadas después por el físico alemán Julius Robert Mayer en su artículo "Observaciones sobre las fuerzas de la naturaleza inanimada, publicado en 1842.

Mayer dispuso un experimento en una fábrica de papel donde la pulpa contenida en una gran caldera era removida por un mecanismo movido por un caballo. Pero quien, finalmente, llegó a medir el equivalente mecánico del calor por un método parecido fue el inglés James Prescott Joule.

Joule estableció que hay una proporcionalidad directa entre el trabajo realizado y el calor producido. En 1843, al anunciar el resultado de sus estudios, escribía: "El trabajo realizado por un peso de una libra que desciende 772 pies en Manchester, elevará la temperatura de una libra de agua en un grado Farenheit". Esta es la cifra que, expresada en estas u otras unidades, se usa ahora universalmente siempre que se ha de traducir la energía térmica en energía mecánica o viceversa.

A partir de ahí, en la segunda mitad del siglo XIX, comenzó el estudio de la comprensión de las leyes que permiten transformar la energía mecánica en calorífica y viceversa por científicos tan relevantes como el físico alemán Rudolph Clausius y el inglés Lord Kelvin.

Finalmente quedaron establecidas la primera y la segunda ley de la termodinámica, o estudio de la circulación de la energía calorífica y de cómo produce movimiento.