martes, 9 de agosto de 2011

Investigación de la U...

UNIVERSIDAD DE PANAMÁ

FACULTAD DE MEDICINA

INVESTIGACIÓN DE QUÍMICA

Prof. Abdiel Aponte Grupo: 1. 3 18 de octubre de 2010

TEORÍA DEL CALÓRICO

Historia de la Teoría del Calórico

La Teoría del Calórico fue un modelo que explicó las características y comportamientos físicos del calor. Su postulado fundamental afirmaba que el calor es un efecto producido por un fluido capaz de penetrar todo el espacio y de fluir hacia y desde todas las sustancias, era un fluido incoercible llamado “calórico”.

Como aclaración, en el siglo XVIII eran tres los fluidos incoercibles, es decir, que no se pueden mantener encerrados en un recipiente, estos eran el calórico, la luz y el éter.

En 1765, el profesor y químico escocés Joseph Black realizó numerosos ensayos calorimétricos, distinguiendo calor de temperatura, e introduciendo los conceptos de calor específico y calor latente de cambio de estado. Uno sus experimentos consistió en introducir un bloque de hierro caliente en un baño de hielo y agua y observar que la temperatura no variaba. Por desgracia, sus experimentos eran a presión constante cuando se trataba de líquidos, y a volumen constante cuando eran gases, por lo cual el trabajo intercambiado por el sistema con el exterior era siempre despreciable, dando origen a la creencia errónea de que el calor se conservaba en los procesos térmicos, sentando así las bases de la teoría del calórico.

En 1780, algunos creyeron que el frío era un fluido, "frigoric". Pierre Prévost argumentó que el frío era simplemente una falta de calórico.

Aunque en 1774 Lomonosov rechazaba la teoría del calórico y atribuía el calor al movimiento microscópico molecular, no fue hasta 1842 cuando Mayer y Joule realizaron diversos experimentos con los cuales se desechó la teoría del calórico. En 1798, B. Thompson (conde Rumford) combatió la teoría del calórico arguyendo que se podía generar continuamente calor por fricción, en contra del tercer postulado de dicha teoría.

La Teoría del Calórico fue sustituida por a mediados del siglo XIX por la teoría mecánica del calor y esta a su vez fue evolucionando hasta formar las Leyes de la Termodinámica, aquellas que explican los fenómenos asociados al calor, temperatura, trabajo y energía.

¿En qué consistía la teoría del calórico?

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Antoine Lavoisier estableció que las moléculas de todos los cuerpos están en un estado de equilibrio, entre la fuerza de atracción que tiende a aproximarlas, y una fuerza de repulsión (acción del calórico) que tiende a separarlas. Partiendo de lo anterior, Lavoisier dedujo que si la atracción dominaba, el cuerpo permanecería un en estado sólido, pero si dicha fuerza es la más débil, el calor separa las moléculas distanciándolas, y entonces el cuerpo dejaba de ser un sólido. En palabras más sencillas, dependiendo de la cantidad de calórico, los cuerpos pueden ser un gas, líquido o sólido.

El calórico, antes llamado fluido ígneo y de materia del calor, se difundía entre los cuerpos, pasando de uno a otro por contacto, e incluso entre los seres vivos. Un ejemplo que explica la Teoría del Calórico ocurre en las quemaduras producidas por congelación, éstas se explicaban porque el calórico causaría los mismos daños en la piel, tanto al entrar en el cuerpo como al salir.

Los postulados de esta teoría eran resultados de los experimentos realizados en aquella época. Los postulados de la teoría del calórico son los siguientes:

  1. El calórico es un fluido elástico cuyas partículas se repelen, por lo que los cuerpos se dilatan al recibir calor.
  2. La atracción del calórico por la materia depende de cada sustancia y de su estado térmico, como lo muestra la variación de la capacidad calorífica.
  3. El calórico se conserva en cualquier transformación, como demuestra la calorimetría.
  4. El calórico puede ser "sensible", o combinarse con la materia, como ocurre en los cambios de fase.
  5. El calórico pesa, como explica el aumento de peso de ciertos metales al ser calcinados en presencia del aire (posteriormente se eliminó este último postulado).

Según sus promotores, el calórico era visible en las llamas, formadas en su mayor parte por el calórico desprendiéndose de los cuerpos. Las distintas sustancias presentarían distintas solubilidades para el calórico, lo que explicaría su distinto calor específico.

La teoría del calórico fue muy aceptada, porque era capaz de explicar los experimentos de Joule sobre la equivalencia entre calor y energía, interpretando que al frotar un cuerpo, se romperían las vesículas microscópicas que contienen el calórico, liberando calor. Sin embargo, la teoría fue perdiendo seguidores, al no poder explicar problemas como la masa nula del calórico, por lo que cayó en desuso a mediados del siglo XIX.

Actualmente, ¿Qué se mantiene de la teoría del calórico?

En la actualidad, el calor es considerado como energía en tránsito. Aún se mantiene la ecuación de Laplace y la ecuación de Poisson en los problemas de la distribución espacial de calor y temperatura. También es utilizado el término caloría (unidad del calor), el cual deriva de la teoría del calórico. Así también mucha de la terminología utilizada, tiene sus orígenes en la teoría del calórico, por ejemplo se habla de calor que fluye de un cuerpo a otro, de calor latente y calor específico.

Algunos vestigios de la teoría del calórico

Teniendo en cuenta que el calor no es una sustancia o un fluido, un sustantivito al cual se le puedan atribuir ciertas características, sino que es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Existen muchos términos mal utilizados con respecto al calor, entre ellos se distinguen los siguientes:

· “Hace mucho calor”

· “El calor es insoportable” o “El calor es sofocante”

· “El calor sube” o “El calor baja”

· “Tal objeto retiene mucho calor”

· “Un sistema bien aislado no pierde mucho calor”

· “La planta de vapor desperdicia mucho calor”

· “Cierra la puerta para que no se salga el calor (o se meta el frió)”

Fuentes

· El concepto de calor en termodinámica y su enseñanza: http://www.scribd.com/doc/7798866/Ensenanza-Calor-y-Temperatura

· Historia de la Termodinámica:

http://webserver.dmt.upm.es/~isidoro/bk3/Appendices/Historia%20de%20la%20Termodinamica.pdf

· Mechanical theory of heat (Teoría mecánica del calor): http://en.wikipedia.org/wiki/Mechanical_theory_of_heat

· Teoría calórica:
http://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_cal%C3%B3rica

· Teoría del calórico: http://www.loreto.unican.es/Termodin/TermoIITeorCalorico.pdf

  • Termodinámica: http://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1mica#Leyes_de_la_termodin.C3.A1mica

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