Lavoisier, Laplace și începutul calorimetriei
Lavoisier, Laplace și începutul calorimetriei.
A vorbi de „calorii” în timpul nostru este o banalitate. Acestea sunt afișate în special pe etichetele ambalajelor care conțin alimentele noastre. Pierderea devine o obsesie pentru unii și unii dintre noi.
Cine știe că înainte de Lavoisier și Laplace nu am știut să le măsurăm și nici măcar să le numim ?
Într-una amintire datată 1783, Lavoisier oferă o reflecție „asupra naturii căldurii și a efectelor generale pe care le produce”.
La fel ca „fluidul electric”, Lavoisier își imaginează că există un „fluid igneu” și că aceasta ar fi problema căldurii. Mai precis, el distinge două tipuri de căldură. Unul, „căldură liberă” este acela care circulă în mod natural de la un corp cald la un corp rece ridicând temperatura unuia și scăzând temperatura celuilalt. Al doilea, „căldură combinată”, este acela care, de exemplu, va topi gheața fără ca temperatura ei să varieze. Legătura dintre cele două ?
"Căldura care dispare, pe măsură ce gheața se transformă în apă, este, scrie el, căldură care trece de la starea liberă la starea combinată; această cantitate de căldură este constantă și determinată. S-a observat, de fapt, că, pentru a topi o kilogramă de gheață, este nevoie de o kilogramă de apă la 60 de grade dintr-un termometru cu mercur împărțit în optzeci de părți: nu mai există gheață la câteva momente după acest amestec. Și toată apa este exact zero pe termometru. Este clar că în acest experiment, cantitatea de căldură necesară pentru ridicarea unei kilograme de apă, de la zero la 60 de grade a termometrului, a fost folosită la topirea unei kilograme de gheață sau, cu alte cuvinte, că această căldură s-a schimbat de la liber la combinate."
Prin urmare topirea gheții este o modalitate bună de a măsura o cantitate de căldură, termometrul fiind doar un mijloc de localizare a unei temperaturi. Prin urmare, un dispozitiv imaginat de Laplace:
„Când termometrul crește, este o dovadă că există un flux liber de căldură care se răspândește în corpurile înconjurătoare: termometrul, care se află printre aceste corpuri, își ia rolul datorită masei sale și a capacității pe care o are el însuși Prin urmare, schimbarea termometrului anunță doar o deplasare a materiei căldurii; indică cel mult doar porțiunea pe care a luat-o; dar nu măsoară cantitatea totală care a fost eliberată, mutată sau absorbită.
Nu avem încă un mod exact de a îndeplini acest obiect, altul decât cel imaginat de M. de Laplace. ( Vedea. La fel. din Acad. 1780 , pagina 364.) Constă în plasarea corpului și a combinației din care se eliberează căldura în mijlocul unei sfere goale de gheață: cantitatea de gheață topită este o măsură exactă a cantității de căldură care este eliberată. "
Memoriile din 1780, citate aici, sunt un adevărat curs de calorimetrie care i-ar putea face pe Laplace și Lavoisier să primească titlul de creatori ai acestei discipline. Lucrările contemporanilor lor sunt reamintite acolo, dar contribuția lor este decisivă.
Termenii, încă folosiți, sunt definiți acolo, capacitatea de căldură (acum capacitatea de căldură), căldura specifică. Se propune chiar o unitate de măsură:
"Dacă presupunem că două corpuri sunt egale în masă și reduse la aceeași temperatură, cantitatea de căldură necesară pentru creșterea temperaturii lor cu un grad poate să nu fie aceeași pentru aceste două corpuri; și, dacă luăm ca unitate ceea ce poate crește temperatura unui kilogram de apă comună cu un grad, înțelegem cu ușurință că toate celelalte cantități de căldură, legate de diferitele corpuri, pot fi exprimate în părți ale acestei unități."