カロリーと18世紀の熱の運動理論:
18世紀は、熱の2つの顕著な理論の間の議論を目撃しました。カロリー理論 および運動理論 。
カロリー理論:
* 提案: アントワーヌ・ラヴォワジエ、有名なフランスの化学者。
* 主なアイデア: 熱は、「カロリー」と呼ばれる目に見えない無重力の液体で、より熱い体から冷たい体に流れます。
* 仮定:
*カロリーは、オブジェクトに追加または除去できる物質として存在し、温度を変更します。
*カロリーは、伝導、対流、および放射線を介して、ある身体から別の体に移動できます。
*オブジェクトが含まれるカロリーの量は、その温度を決定します。
* 強度:
*熱伝達、融解、沸騰など、多くの観察された現象を説明しました。
*熱を理解するためのシンプルで直感的なフレームワークを提供しました。
* 弱点:
*カロリーの存在に関する直接的な証拠はありません。
*摩擦やその他の機械的プロセスを通じて熱の生成を説明できませんでした。
*熱伝達が温度差に必ずしも比例しない理由を説明するのが困難でした。
運動理論:
* 提案: 初期の支持者には、フランシスベーコンとロバートボイルが含まれますが、19世紀まで完全に発達していません。
* 主なアイデア: 熱は、物質内の粒子の動きに関連するエネルギーの一種です。
* 仮定:
*すべての物質は、一定の動きで小さな粒子で構成されています。
*これらの粒子の速度は、温度の上昇とともに増加します。
*熱伝達は、粒子間の衝突によって発生します。
* 強度:
*摩擦などの機械的プロセスを通じて熱の生成を説明できます。
*熱伝達が常に温度差に必ずしも比例しない理由を説明しました。
* 弱点:
*粒子の動きの直接的な証拠の欠如。
*放射線によって熱が伝達される理由を説明するのが難しい。
重要な違い:
* 熱の性質: カロリー理論は熱を実体と見なし、運動理論はそれをエネルギーの一形態と見なしました。
* 熱伝達のメカニズム: カロリー理論は流れを介した移動を説明し、運動理論は衝突を通してそれを説明した。
* 熱生成の説明: カロリー理論は摩擦による熱生成を説明するのに苦労し、運動理論は自然な説明を提供しました。
結論:
カロリー理論は当初支配的でしたが、その弱点は時間とともに明らかになりました。運動理論は、19世紀まで完全に開発されていませんが、最終的には熱の性質についてより包括的で正確な説明を提供しました。 19世紀のジェームズ・プレスコット・ジュールやルドルフ・クラウシウスのような科学者の仕事は、熱の受け入れモデルとして運動理論を固めました。