Desde tiempos remotos, la humanidad ha tenido la posibilidad de apreciar directamente el calor, ya sea en una fogata o bien analizando lo que ocurre dentro de su propio organismo. Pese a esto, la comprensión del calor tardó mucho tiempo en aclararse por completo. El estudio del calor, que comenzó sistemáticamente en el siglo XVII, constituye un ejemplo de cómo el quehacer científico por medio deltrabajo metódico y riguroso, logra importantes descubrimientos que benefician a la humanidad. Actualmente, sabemos que cuando hablamos de calor nos estamos refiriendo a una forma de energía, pero ¿Qué sucede cuando queremos convertir energía calórica en energía mecánica?. En el presente trabajo, hablaremos de este tema, relacionando otros aspectos tales como el equivalente mecánico del calor o elcalor específico, que nos ayudarán a tener una visión más amplia del tema en cuestión y a comprender mejor la naturaleza de esta interesante energía en tránsito. En un principio, la teoría que el ser humano tenía sobre el calor era la siguiente: El físico escocés Joseph Black en el siglo XVIII estableció que el calor era una sustancia fluida que contenía todo cuerpo y la denominó calórico. Elcalórico contenido en un cuerpo podía mezclarse y pasar a otro cuerpo. Así, el agua hirviendo contenía más calórico que el agua fría, y al mezclarlas, éste se repartía por igual en toda la mezcla. El calor, según Black, era una sustancia que se podía mezclar y pasar de un cuerpo a otro, pero su hipótesis no tardó en ser refutada; a fines del siglo XVIII, Sir Benjamin Thompson, conde de Rumford, uno delos primeros científicos estadounidenses, demostró que ésta no permitía explicar algunas conclusiones, producto de observaciones experimentales relativas al calor. Thomson razonó en relación a lo siguiente: • Si un cuerpo se enfría es porque pierde parte del calor que contiene. • Si el calor fuera un fluido (calórico), el cuerpo al estar más frío debería tener una masa menor. • Un cuerpo tiene lamisma masa, esté caliente o frío. Estas conclusiones, llevaron a Thompson a formular una nueva hipótesis sobre el calor. Él había observado que al frotar un cuerpo contra otro, ambos se calentaban. El calor, razonaba Thompson, debía estar relacionado con el movimiento de las partículas que forman la materia; y ese movimiento es el calor que el cuerpo posee. Si las partículas de un cuerpo semueven más aprisa, el cuerpo se calienta; por el contrario, cuando las partículas que lo conforman se mueven con menor rapidez, el cuerpo se enfría. Cabe destacar que, simultáneamente al trabajo de Thompson, los hombres de Ciencia, como el caso de Joule, de quien hablaremos más adelante, ya comenzaban a formular otras hipótesis, que, respaldadas por los estudios que establecían que toda la materia estáformada por pequeñas partículas en constante movimiento, siguen vigentes hasta el día de hoy. En conclusión, el calor no es un fluido, así como lo es el agua o el aire, no es algo que tenga una masa determinada ni que ocupe un lugar en el espacio, el calor es, simplemente, movimiento de partículas. Se relaciona directamente con la energía cinética a nivel molecular, por lo que podemos afirmar queel calor es una forma de energía. La calorimetría es una rama de la física que se distingue de la termometría en que ésta se efectúan medidas de la temperatura como parámetro del estado de un cuerpo; en cambio, en la calorimetría, se evalúa el calor, que es una forma de energía. Según el procedimiento experimental utilizado, la calorimetría se divide en 1
isotérmica y no isotérmica. Secaracteriza por la utilización de un tipo de calorímetro que permanece a temperatura constante. De este modo, la variación de calor produce un cambio de fase en el material contenido en el calorímetro, tanto más acentuado cuanto mayor ha sido el aumento térmico que el aparato ha experimentado. Se basa en la utilización de un tipo de calorímetro que aumenta de temperatura cuando se le transmite calor….
