Oggi lo sappiamo calore significa trasferire energia da un oggetto o sistema a un altro, a causa della differenza di temperatura tra loro. Ma questo concetto non ha sempre prevalso. Prima di lui furono elaborati molti altri concetti, ma tutti furono scartati.
Nel XVIII secolo il concetto di calore lo poneva come sostanza e non come energia. Inizialmente, era considerato una sorta di sostanza o fluido invisibile. Riguardo a questa sostanza, si diceva che maggiore è la quantità di calore in un oggetto, maggiore è la temperatura di quell'oggetto. Se l'oggetto era isolato, si diceva che contenesse questa sostanza, il calore, mantenendo la stessa temperatura.
Quando due oggetti di diversa temperatura erano in contatto, si credeva che ci sarebbe stato uno scambio di fluido, e il fluido è passato dal corpo più caldo al corpo più freddo, fino a quando le loro temperature erano uguali, cioè fino al raggiungimento dell'equilibrio termico. Quando le temperature si sono stabilizzate, il processo si è fermato. Questa teoria considerava inoltre che il calore fosse attratto dalla materia e la sua quantità totale fosse costante: non poteva essere né creato né distrutto.
Alcuni processi sono stati ben spiegati da teoria del calore come sostanza, altri fenomeni non sono stati correttamente spiegati, in quanto è stato necessario ammettere che questa sostanza (calore), detta anche calorica, aveva caratteristiche molto particolari: penetrava facilmente nella materia, ne era attratto, non poteva né crearsi né distruggersi e non poteva aveva massa.
La fisica cerca di spiegare in modo soddisfacente la maggior quantità possibile di fenomeni fisici esistenti intorno a noi. Quindi, la domanda rimaneva: come potrebbe la teoria calorica spiegare il riscaldamento causato dall'attrito tra due oggetti?
Quando ci strofiniamo costantemente le mani, notiamo che si scaldano. Notiamo questo riscaldamento anche quando perforiamo un trapano per metallo. Pertanto, possiamo dire che questo riscaldamento è correlato all'attrito tra due oggetti. Thompson, nel XVIII secolo, si rese conto che, quando si praticava un foro nella canna di un cannone metallico, si produceva un elevato riscaldamento. Questo riscaldamento non era altro che l'aumento della quantità di calorie.
L'ipotesi che tutto quel calore fosse già nel pezzo porterebbe alla conclusione che il cannone dovesse sciogliersi ancor prima di essere forato, il che era assurdo. Fu Thompson a rielaborare il concetto di calore come movimento delle particelle che compongono i metalli. Nonostante ciò, la teoria del calore come sostanza è stata accettata dagli scienziati per tutto il XVIII secolo e, quotidianamente, spesso consideriamo il calore come una sostanza.
Non fermarti ora... C'è dell'altro dopo la pubblicità ;)
di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
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SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Il calore come sostanza"; Scuola Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calor-como-substancia.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
