‘An Experimental Enquiry Concerning the Source of the Heat which is Excited by Friction’

Tal era el título con el que el también jueves como hoy, 25 de enero de 1798, doscientos veinte (220) años ya, el físico e inventor británico nacido en los Estados Unidos Benjamin Thompson (1753-1814), conde Rumford desde 1791, presentaba en la Royal Society of London los sorprendentes resultados obtenidos al perforar las ánimas de los cañones.

En dicho Estudio experimental sobre el origen del calor generado por el rozamiento, que ese mismo año fue publicado en la prestigiosa revista Philosophical Transactions of the Royal Society, el físico mostró su sorpresa ante la ingente cantidad de energía que se desprendía en forma de calor, cuando se perforaban los cañones, máxime si las barrenas que se utilizaban estaban poco afiladas.

En el acto detalló los ensayos que llevó a cabo en el arsenal de Múnich, Alemania, cuando, para evaluar el calor generado por la fricción de la barrena con el interior del cañón, lo sumergió en un barril de agua y allí dentro lo barrenó. Pudo comprobar que a las dos horas y media de empezar el experimento, gracias al calor generado por la fricción, el líquido empezó a hervir

Además determinó que no se había producido ninguna reacción química en la naturaleza del cañón, al comparar los calores específicos del material antes y después de ser barrenado y que comprobar que era el mismo. Lo que era cierto.

Incluso calificó como de “provisión inagotable” para obtener calor, el procedimiento de fricción. Claro que en esto, por suerte o desgracia, erraba.

Teoría del calórico

Una provisión de calor que, aunque agotable, era incompatible con la por entonces vigente teoría del calórico (1787), defendida por el decapitado francés Antoine Lavoisier (1743-1794), padre de la química moderna.

Como según dicha teoría, el calor era una especie de fluido que no podía ser creado ni destruido, y Thompson sólo había suministrado movimiento al ánima del cañón y, por ende, al agua del barril que había arrancado a hervir, la teoría no podía ser cierta.

También reconoció en su disertación que antes que él, en dicha noción de que el calor era una forma de movimiento, habían existido otros científicos. Entre otros predecesores incluyó a Francis Bacon, Robert Boyle, Robert Hooke, John Locke y Henry Cavendish.

Ya de la que va, adelantemos que el del calórico no sería el único asunto que compartieron los señores Thompson y Lavoisier, de quien este año se cumple el doscientos setenta y cinco (275) aniversario de su nacimiento. Pero esa es otra historia de carácter más personal, que deberá ser contada en otro momento.

Equivalente mecánico del calor

Siguiendo con la que nos trae, la experiencia científica del cañón del arsenal, si bien en ella no hubo ningún intento de cuantificar el calor generado, no se le puede negar un cierto aspecto pionero en la determinación de lo que más tarde se conocería como el equivalente mecánico del calor.

De hecho en ella se inspiró el físico e inventor inglés James Prescott Joule, casi cincuenta años después, para diseñar su propio experimento en el que calculaba el valor de la cantidad de trabajo mecánico requerido para producir una unidad de calor.

Una experiencia que apareció publicada en el artículo The Mechanical Equivalent of Heat (1845) y terminó siendo fundamental en el establecimiento de la teoría cinética-molecular de los gases. Una teoría que condujo al desarrollo de las leyes de conservación de la energía durante el siglo XIX, y que a su vez llevó al Primer Principio de la Termodinámica.

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