Зошто беше прифатена теоријата на калории, иако беше забележано дека топлината е предизвикана од триење
Зошто се чини дека калориската теорија на топлина е сериозно оспорена само откако Ерл Рамфорд спроведе експерименти со дупчење со топ? Секако, постоеја многу примери од секојдневието пред да се создаде топлина како резултат на триење, како што се загрева пилата, сечење дрво, затоплување на дрво при брусење, изострување на сечилото на камен или само триење на две стапчиња заедно за да започне Оган. Дали само никој пред Рамфорд не го постави очигледното прашање - од каде потекнува калориската содржина во овие случаи?
одговори
Постојат две различни теории за топлинска течност. Поранешниот, флогистон, беше воведен од Стал во 1703 година (се претпоставува дека во 1667 година од Бехер, кој го нарече Тера Пенгуис), а подоцнежниот, калоричен, од Лавоазие во 1780-тите. Теоријата беше успешна во објаснувањето на различните видови на физички и хемиски феномени, имено размена на топлина, согорување, латентна топлина при преминување во фаза и декалцификација (формирање метали). При декалцификација, на пример, додавањето на флогистон на „земјите“ (руди) го објасни нивното стекнување на метални својства. Ова не треба да изненадува. Современите теории ефикасно ги репродуцираат теориите на флогистон/калории (слично како ефективни „честички“ како што се телефони) за повеќето феномени што ги користеле за да ги објаснат.
Механичката теорија се гледаше како алтернатива (на пр., Предложена од Бејкон, Бојл, Хук, Лок и Кавендиш, како што подоцна ќе признае Рамфорд), но се сметаше за инфериорна, ако не се исклучи. Работата на Блек за латентно и специфично греење во 1757-1764 година и Вилкес во 1772 година се сметаа за клучни за да се направи флогистон подобар од него. Тешко беше механички да се објасни каде оди латентната топлина, зошто топлинскиот капацитет не е пропорционален на густината или како се одвивале фазните премини. Сепак, Шварц објасни сè, латентната топлина се должи на можноста на флогистонот хемиски да се комбинира со материјата, а гасовитата состојба беше раствор на течност во флогистон. Стандардното објаснување за топлината генерирана од триење беше дека напнатоста на триење на површините заедно го принуди флогистонот да биде исфрлен помеѓу атомите и дејствуваше како топлина. Погледнете во поглавјето Хемиска револуција во книгата на Фридман .
Ревизијата на Лавоазиер се однесуваше на ефектите од додавање маса на согорување (согорување), што тој беше во можност да го измери, што е во спротивност со флогистонскиот поглед на горење: според Стал, флогистонот избегал од супстанција, додека според Лавоазие, додаден е кислород. Сепак, теоријата за оксигенација на Лавоазие бараше топлинска течност, која ја преименуваше во калории, а исто така беше потребна за одржување на теоријата за латентната топлина на црнците. Во белешките за есејот на Кирван за флогистон (1784), Лавоазие пишува:
„Ако метал се загрева до одредена температура и ако неговите честички се одделуваат со топлина до одредено растојание едни од други и нивната привлечност една до друга е доволно намалена, станува способен да го распаѓа виталниот воздух, од кој го зема воздухот. " Основа, имено кислород, и го поставува другиот принцип, имено содржината на калории, во слобода. главно и скоро целосно од оваа супстанца се раствораат содржината на калории и светлината ".
Слабост на теоријата беше дека ослободената топлина ќе се покорува на законот за зачувување на материјалот и нема да расте пропорционално на механичката работа, како што предвидува механичката теорија. Рамфорд се обиде во 1798 година да покаже дека според теоријата на калории, снабдувањето со калории во неговите експерименти со мелење за да се издлабат цевките од топовите ќе биде практично неограничено. Но, современите научници не го сметаа за веродостоен (како Далтон, Лесли и Хенри), неговите мотиви не беа баш научни, тврдењата за „неограничено“ снабдување беа претерани, а репродуктивноста на резултатите се чинеше сомнителна. Покрај тоа, се знаеше дека електричната енергија се создава со триење, а во тоа време неговиот статус на течност беше неоспорен. Така, Карно сè уште работеше во рамките на теоријата на калории во неговото проучување на парните мотори во 1820-тите, особено користејќи ја калориската аналогија на водени тркала.
Воведувањето на бран оптика во 1820-тите беше втор удар. Стана потешко да се објасни зрачената топлина како честички калории што течат низ вселената. Уште попрецизно, експериментите на ouоул врз механичкиот еквивалент на топлината првично беа ладни во 1842 година Дури откако Томсон дозна за законот за заштеда на енергија на Мајер од 1841 година и посвети поголемо внимание на експериментите на ouул во 1847 година, и откако Клаузиус механички ја интерпретираше теоријата на Карно во 1850 година, нештата се соединија за да се замене теоријата на калории во 1850-тите. Видете Поучна топлина на Фаулер: Теорија на покачувањето и падот на калориите .
Теоријата на калории имала објаснувања за топлината генерирана од триење. Содржината на калории треба да се чува во секој објект. Една од теориите (не знам дали е единствена) беше дека триењето создаде одредена напнатост во телата и тоа резултираше во ослободување на некои калории складирани во телата. Бидејќи теоријата на калории претпоставува дека вкупната количина во универзумот е зачувана до одреден степен, заклучокот дека греењето со триење работи само додека не се ослободат сите зачувани калории. Рамфорд тврди дека ова може да трае многу долго и постојано, без забележливо исцрпување на калориите. Сепак, неговите забелешки не доведоа до непосредно отфрлање на теоријата на калории. Веројатно некои луѓе се обидоа некако да го објаснат.