Открытие принципа трения Бенджамином Томпсоном позволило понять природу тепла

Ученые полагали, что тепло было невидимой невесомой жидкостью, называемой калорией. Вещи, которые были горячими, наполнены калориями. Калорийность текла от горячей к холодной. Они также полагали, что огонь (сгорание) произошел от другого невидимого вещества, называемого  флогистоном, жизненно важной сущностью горючих веществ. Когда вещество сгорело, оно потеряло флогистон в воздухе. Огонь прекратился, когда весь флогистон был потерян.

Эти ошибочные убеждения не позволили ученым понять природу тепла и окисления (включая горение) и затормозили большую часть физических наук.

Бенджамин Томпсон, который называл себя графом Румфордом, разрушил эти мифы и открыл принцип трения. Это открытие открыло путь к истинному пониманию природы тепла.

Читайте также: Как Иоганн Кеплер открыл принципы движения планет

В 1790 году 37-летний граф Румфорд служил военным советником королю Баварии. В рамках своих обязанностей он отвечал за производство королевских пушек. Завод по их производству был оглушительно шумным. С одной стороны, металлические колесные диски и монтажные кронштейны были забиты в форме вокруг деревянных колес и пушечных кареток. Из шипящих чанов поднимался пар, когда светящиеся металлические пластины охлаждались в воде.

На другой стороне склада были выкованы большие пушки. Расплавленный металл разливался в огромные формы. Вращающиеся сверла соскребали и выбивали внутреннюю часть каждого ствола пушки. Сверла становились опасно горячими. Потоки воды удерживали их от расплавления. Шипящий пар поднимался из стволов орудия к потолку, где он конденсировался и капал как дождь на рабочих внизу.

Во время одного из визитов Томпсон узнал, что в воздух и воду поступают огромные количества тепла из этих пушечных стволов. В то время ученые полагали, что по мере того, как вещество нагревается, в него "втискивается" больше калорий. В конце концов, калорийность перетекла и разлилась во всех направлениях, чтобы нагреть все, к чему она прикоснулась.

Читайте также: Луи Пастер: исследование микроорганизмов

Томпсон решил выяснить, сколько калорий было в каждой бочке и где они хранились. Он изготовил длинный желоб, чтобы улавливать всю воду, вытекающую из ствола пушки во время сверления, чтобы он мог измерить повышение температуры. Он также дал указание, чтобы на сверла направлялись дополнительные шланги с водой, чтобы предотвратить образование пара. Томпсон не хотел, чтобы какой-либо калорийный выброс был паром, который он не мог уловить и измерить.

Сверление началось с сильного звука визга. Шланги разбрызгивали воду на буровые коронки. Металл начал светиться. Поток нагретой воды глубиной восемь дюймов упал вниз по узкому желобу шириной в фут и прошел мимо графа и его термометров. Рамфорд был в восторге. Из этого ствола пушки вытекало больше калорий, чем он мог себе представить. И все же горячая вода продолжала течь мимо него, вся она нагревалась до температуры более 50 градусов по Цельсию.

Однако на лице графа появилось выражение озадаченности. Что-то было не так. Ствол металлической пушки уже потерял более чем достаточно тепла (калорийности), чтобы превратить его в пузырящуюся лужу жидкого металла на много тысяч градусов. Казалось невозможным, чтобы в металле существовало столько калорий. Граф Рэмфорд смотрел, как сверла возвращаются к работе, и понял, что он увидел движение. Когда буровые наконечники соприкасаются с металлом пушки, должно создаваться тепло. Вот тут-то он и понял: движение превращалось в тепло!

Фото: news.matchobana.ru

Читайте также: Открытие неизвестного коренного населения переписывает раннюю историю Америки