ALGO DE HISTORIA

Durante muchos años, los fenómenos caloríficos tuvieron sus explicaciones dentro de la llamada teoría del calórico. De acuerdo con dicha teoría, el calor era visto como una sustancia material, conocida como calórico, capaz de fluir de los cuerpos calientes hacia los más fríos. Esta sustancia estaba formada por unas partículas que tenían unas propiedades muy especiales como, por ejemplo, ser indestructibles, repelerse entre ellas pero atraerse con las partículas de materia ordinaria, y posibilidad (en ciertas condiciones) de combinarse con las partículas ordinarias dando lugar a «nuevas sustancias».

Así, por ejemplo, la dilatación de un cuerpo al calentarse se explicaba admitiendo que el calórico suministrado rodearía a las partículas normales y la repulsión existente entre las partículas de calórico haría que aumentase la distancia entre ellas.

Análogamente, el hecho de que se originase calor al golpear o frotar un cuerpo se explicaba admitiendo que de esa forma se liberaba el calórico que contenían.

La teoría del calórico era capaz de proporcionar explicaciones válidas y coherentes a muchos fenómenos conocidos. No obstante, a finales del siglo XVIII se conocían ya algunos hechos que la cuestionaban.

El abandono definitivo de la teoría del calórico está ligado al nombre de científicos como el inglés Joule y el alemán Mayer.

A mediados del siglo XIX, en una conferencia dada en la Universidad de Manchester, Joule afirmaba que:

"«La opinión que más ha prevalecido últimamente, ha sido la de que el calor es una sustancia que posee, como cualquier otra materia, impenetrabilidad y extensión. Nosotros hemos demostrado, sin embargo, que el calor puede ser convertido en fuerza viva (energía cinética) y en atracción a través del espacio (energía potencial). Es perfectamente claro que salvo que la materia pueda ser convertida en atracción a través del espacio, que es una idea demasiado absurda para considerarse por el momento, la hipótesis de que el calor es una sustancia debe abandonarse...»"

En una experiencia, Joule utilizaba un recipiente térmicamente aislado lleno de agua con un eje que llevaba unas paletas soldadas. Estas paletas giran cuando lo hace el eje, pasando por unos huecos fijos a las paredes. El rozamiento entre las paletas y el agua hace que se eleve la temperatura (igual que cuando se calienta el agua mediante un hornillo).

Joule encontró que el trabajo realizado por las pesas al caer era directamente proporcional al calor producido por la fricción. Cada caloría equivale a 4,18 julios. Según las concepciones actuales, estableció la proporcionalidad existente entre el trabajo realizado y el aumento de energía interna del agua y las paletas.

El desarrollo de la concepción actual del calor es paralelo al de la teoría atómica y molecular de la materia. Según esta, la temperatura está relacionada con la energía cinética promedio de las partículas materiales de que consta un cuerpo.

Cuando un objeto se pone en contacto con otro a menor temperatura muchas partículas del primero interaccionan con otras del segundo y les ceden parte de su energía cinética. El calor es, pues (al igual que el trabajo), una forma de transferir energía de unos sistemas a otros.

La temperatura de un cuerpo puede aumentar no solo poniéndolo en contacto con un foco calorífico, sino también por otros medios, como la fricción, golpes o radiación (solar, microondas, etc.).

Los trabajos de Joule y Mayer sobre el calor permitieron elaborar una nueva teoría acerca de la naturaleza de este, capaz de sustituir a la teoría del calórico y que condujo al establecimiento del principio general de la conservación de la energía (incluyendo en él todos los cambios en los que interviene el calor).