Dziś wiemy, że ciepło oznacza przenoszenie energii z jednego obiektu lub systemu do drugiego, ze względu na różnicę temperatur między nimi. Ale ta koncepcja nie zawsze dominowała. Przed nim opracowano wiele innych koncepcji, ale wszystkie zostały odrzucone.
W XVIII wieku koncepcja ciepła umieściła go jako substancję, a nie jako energię. Początkowo uważano go za rodzaj niewidzialnej substancji lub płynu. W odniesieniu do tej substancji mówiono, że im większa ilość ciepła w obiekcie, tym wyższa temperatura tego obiektu. Jeśli przedmiot był izolowany, mówiono, że utrzymuje tę substancję, ciepło, utrzymując tę samą temperaturę.
Gdy dwa obiekty o różnych temperaturach zetknęły się ze sobą, wierzono, że nastąpi wymiana płynu, a płyn przechodził od najgorętszego ciała do najzimniejszego, aż ich temperatury się wyrównały, czyli do osiągnięcia równowagi termiczny. Gdy temperatury się wyrównały, proces się zatrzymał. Teoria ta zakładała również, że ciepło jest przyciągane do materii, a jego całkowita ilość jest stała: nie może być ani stworzone, ani zniszczone.
Niektóre procesy zostały dobrze wyjaśnione przez teoria ciepła jako substancji, inne zjawiska nie zostały poprawnie wyjaśnione, ponieważ trzeba było przyznać, że ta substancja (ciepło), zwana także kaloryczną, miał bardzo szczególne cechy: łatwo wnikał w materię, był do niej przyciągany, nie mógł być ani stworzony, ani zniszczony i nie mógł miał masę.
Fizyka stara się w sposób zadowalający wyjaśnić jak największą ilość istniejących wokół nas zjawisk fizycznych. Pozostało więc pytanie: jak teoria kaloryczna może wyjaśnić nagrzewanie spowodowane tarciem między dwoma obiektami?
Gdy stale pocieramy ręce, zauważamy, że się nagrzewają. To nagrzewanie zauważamy również, gdy wiercimy metalową wiertarką. Dlatego możemy powiedzieć, że to nagrzewanie jest związane z tarciem między dwoma obiektami. Thompson w XVIII wieku zdał sobie sprawę, że wiercąc otwór w lufie metalowej armaty, wytwarzano wysokie nagrzewanie. To ogrzewanie było niczym więcej niż zwiększeniem ilości kalorii.
Hipoteza, że całe to ciepło było już w utworze, prowadziłaby do wniosku, że armata powinna stopić się jeszcze przed przebiciem, co było absurdalne. To Thompson przerobił pojęcie ciepła jako ruchu cząstek tworzących metale. Mimo to teoria ciepła jako substancji była akceptowana przez naukowców przez cały XVIII wiek i na co dzień często traktujemy ciepło jako substancję.
Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calor-como-substancia.htm
