Tänään tiedämme sen lämpöä se tarkoittaa energian siirtämistä yhdestä esineestä tai järjestelmästä toiseen niiden välisten lämpötilaerojen vuoksi. Mutta tämä käsite ei ole aina vallinnut. Ennen häntä kehitettiin monia muita käsitteitä, mutta kaikki heitettiin pois.
1700-luvulla lämmön käsite asetti sen aineeksi eikä energiaksi. Aluksi sitä pidettiin eräänlaisena näkymättömänä aineena tai nesteenä. Tämän aineen osalta sanottiin, että mitä suurempi lämmön määrä esineessä, sitä korkeampi esineen lämpötila. Jos esine eristettiin, sanottiin pitävän tätä ainetta, lämpöä pitämällä sen lämpötila samana.
Kun kaksi erilaista lämpötilaa olevaa esinettä olivat kosketuksessa, uskottiin, että neste vaihtuu ja neste se meni kuumimmasta ruumiista kylmimpään, kunnes niiden lämpötilat olivat samat, eli kunnes saavutettiin tasapaino lämpö. Kun lämpötilat tasaantuivat, prosessi pysähtyi. Tämä teoria katsoi edelleen, että lämpö houkutteli ainetta ja sen kokonaismäärä oli vakio: sitä ei voitu luoda eikä tuhota.
Jotkut prosessit selitettiin hyvin teoria lämmöstä aineena, muita ilmiöitä ei ollut selitetty oikein, koska oli tarpeen myöntää, että tätä ainetta (lämpöä), jota kutsutaan myös kaloriksi, sillä oli hyvin erityispiirteitä: se tunkeutui helposti aineeseen, vetosi siihen, sitä ei voitu luoda eikä tuhota eikä se voinut sillä oli massa.
Fysiikka pyrkii selittämään tyydyttävästi mahdollisimman paljon ympäröiviä fyysisiä ilmiöitä. Niinpä kysymys jäi: kuinka kalorien teoria voisi selittää kahden objektin välisen kitkan aiheuttaman lämmityksen?
Kun hieromme käsiämme jatkuvasti, huomaamme, että ne lämpenevät. Havaitsemme myös tämän lämmityksen porattaessa metalliporaa. Siksi voimme sanoa, että tämä lämmitys liittyy kahden objektin väliseen kitkaan. Thompson huomasi 1700-luvulla, että kun porattiin reikä metallitykin tynnyriin, tuotettiin korkeaa lämmitystä. Tämä lämmitys ei ollut muuta kuin kasvavan kalorimäärän määrä.
Hypoteesi, että kaikki tuo lämpö oli jo kappaleessa, johtaisi johtopäätökseen, että tykin tulisi sulaa jo ennen puhkaisua, mikä oli järjetöntä. Se oli Thompson, joka muutti lämmön käsitteen metallien muodostavien hiukkasten liikkeenä. Siitä huolimatta tutkijat hyväksyivät teorian lämmöstä aineena koko 1700-luvun ajan, ja päivittäin pidämme lämpöä usein aineena.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Kirjoittanut Domitiano Marques
Valmistunut fysiikasta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Lämpö aineena"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calor-como-substancia.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
