Ich las über die Geschichte der Thermodynamik und stieß auf Lavoisiers Wärmekonzept. Er schlug vor, dass Wärme eine Flüssigkeit sei. Ich bin neugierig zu wissen, was die größten Nachteile dieser Theorie sind. Ich weiß, wenn Wärme flüssig ist, muss sie Masse haben, und das bedeutet, dass, wenn ein Körper erhitzt wird, seine Masse zunehmen muss. Dies ist jedoch nicht der Fall. Gibt es weitere wichtige Argumente, die dieser Liste hinzugefügt werden können?
Danke schön.
Moderne Theorien reproduzieren Kalorien im effektiven Sinne (ähnlich effektiven "Teilchen" wie Phononen) für die meisten Phänomene, zu deren Erklärung sie verwendet wurden. Die Masse war nicht wirklich ein Problem, da angenommen wurde, dass die Flüssigkeit sehr "fein" ist, um gewöhnliche Materie leicht zu durchdringen, und daher eine vernachlässigbare Masse hat (aus heutiger Sicht fügt das Erhitzen aufgrund der Masse-Energie-Äquivalenz eine winzige Masse hinzu). Eine Schwäche tauchte in den 1820er Jahren mit der Einführung der Wellenoptik auf, es wurde schwierig, Strahlungswärme weiterhin als kalorische Teilchen zu interpretieren, die durch den Raum strömen. Aber die Hauptschwäche war die kalorische Erklärung der Erwärmung durch Reibung, nämlich dass Reibung etwas Flüssigkeit zwischen den Atomen herausdrückt. Wenn dies der Fall wäre, würde die freigesetzte Wärme einem Materialerhaltungssatz gehorchen,
Dies motivierte Rumfords Experimente im Jahr 1798. Er war relativ erfolgreich, aber die Kalorientheorie hatte Vorteile in anderen Bereichen, und Verteidiger wiesen auf Mängel in Rumfords Experimenten hin, die er nicht kompensieren konnte. So war Carnot in den 1820er Jahren noch von der kalorischen Wasserrad-Analogie in seinen Arbeiten über Dampfmaschinen inspiriert, und Joules' verbesserte Experimente zum mechanischen Äquivalent von Wärme wurden 1842 noch kalt aufgenommen. Die Artikulation des Energieerhaltungsgesetzes von Mayer in 1841, Thomson, der 1847 Joules Experimenten große Aufmerksamkeit schenkte, und Clausius' mechanische Neuinterpretation von Carnots Theorie von 1850 mussten zusammenkommen, um die kalorische Theorie in den 1850er Jahren zu verdrängen. Siehe Fowler's Teaching Heat: the Rise and Fall of the Caloric Theory .
PSEs gab zwei verschiedene Theorien über Wärmeflüssigkeit, die frühere, Phlogiston, wurde 1703 von Stahl eingeführt, und die spätere, kalorische, von Lavoisier in den 1780er Jahren. Die Theorie war erfolgreich bei der Erklärung mehrerer Arten physikalischer und chemischer Phänomene, nämlich Wärmeaustausch, Verbrennung, latente Wärme bei Phasenübergängen und Entkalkung (Bildung von Metallen). Bei der Entkalkung zum Beispiel erklärte das Hinzufügen von Phlogiston zu "Erden" (Erzen) deren Erwerb metallischer Eigenschaften. Blacks Arbeiten über latente und spezifische Wärme in den Jahren 1757-1764 und Wilckes von 1772 wurden als entscheidend dafür angesehen, Phlogiston der mechanischen Theorie vorzuziehen. Es war mechanisch schwer zu erklären, wohin die latente Wärme ging, warum die Wärmekapazität nicht proportional zur Dichte war oder wie Phasenübergänge stattfanden. Schwarz hingegen
Aber die Zugabe von Masse bei der Verbrennung (Verbrennung) wurde schließlich merklich und wurde von Lavoisier akribisch gemessen. Dies führte in den 1780er Jahren zu seiner Kritik an der Phlogiston-Theorie und ihrer Erklärung der Verbrennung: Nach Stahl entwich Phlogiston einem Stoff, während ihm nach Lavoisier Sauerstoff zugesetzt wurde. Während dieser Teil in modernen Darstellungen erwähnt wird, der andere Teil oft weggelassen wird, erforderte Lavoisiers Oxygenierungstheorie immer noch ein Wärmefluid. In den Anmerkungen zu Kirwans Essay on Phlogiston (1784) schreibt Lavoisier:
" ... Wenn ein Metall auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird und wenn seine Teilchen durch Wärme bis zu einem bestimmten Abstand voneinander getrennt werden und ihre gegenseitige Anziehungskraft ausreichend verringert wird, wird es in der Lage, lebenswichtige Luft zu zersetzen, aus der sie bemächtigt sich der Basis, nämlich des Sauerstoffs, und setzt das andere Prinzip, nämlich das Kalorische, frei... Verbinden wir also mit dem Wort Entflammbarkeit die Vorstellung der Entkopplung von Kalorik und Licht, wie sie bei den Erscheinungen der Verbrennung und des Brennens vor sich geht Aus der Kalzinierung müssen wir schließen, dass lebenswichtige Luft oder sauerstoffhaltiges Gas der entzündlichste Körper ist, da hauptsächlich und fast ausschließlich aus dieser Substanz Wärme und Licht gelöst werden .
Darüber hinaus wurde die Kalorik benötigt, um den schwarzen Teil der Theorie beizubehalten.
Wikipedias Geschichtsartikel ist leider nicht sehr gut, siehe Kapitel Chemische Revolution in Friedmans Buch .