Compendio Hist Rico Del Proceso De Abstracci N Del Concepto De Energ A Y Su Conservaci N



Compendio histórico del proceso de abstracción del concepto de energía y su conservación

La palabra energía, etimológicamente hablando, proviene del griego energon que significa “la que hace el trabajo” donde ergon manifiesta trabajo, o acción. Desde la antigüedad el hombre ha especulado con que ha existido algo en el Universo que ha proporcionado vida a los animales y a las personas yesta idea ha sido expresada en muchas mitologías como la hindú, la griega, la china, la egipcia, etc. Fue Galileo en el sigloXVI el primero en tratar el concepto moderno que tenemos de energía al ejecutar muchos experimentos con péndulos o con bolas que caían sobre planos inclinados. En “Los discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nove science attenanti alla mecánica de i movimenti locali”escritos en 1638, afirmaba respecto al movimiento de un cuerpo que caía libremente, que éste alcanzaba la misma altura de la que partió si chocaba elásticamente contra una superficie y no se tenía en cuenta la fricción con el aire. Aunque no hacía ninguna observación de tipo conservativo o energético, estas experiencias han sido tenidas en cuenta como una de la primeras demostraciones de laconservación de la “vis viva’ (fuerza viva) que más tarde en el siglo XVII trataran Leibniz, Huygens y Wallis en sus experimentos con colisiones elásticas. Ellos pensaban que la “vis viva” era la magnitud que permanecía constante en el choque, surgiendo de esta manera, por primera vez en la historia de la Física, una cantidad energética que no variaba y se conservaba para los fenómenos de la mecánica.La validez de este concepto se extendió en el siglo XVIII cuando Daniel Bernouilli elaboró su Hidrodinámica partiendo del hecho de la conservación de las fuerzas vivas en los fluidos [4], idea que luego aplicó a un sistema de objetos que se atraen o que se mueven hacia un punto común, obedeciendo a una ley que es función de la distancia. En los siglos XVII y XVIII se muestra de una maneraimplícita, la idea de energía potencial en Galileo, Huygens, Leibniz y Bernouilli que la relacionan con la fuerza muerta, con la tensión, etc. El concepto de potencial surge en 1777 cuando Lagrange solucionó un problema relacionado con un sistema de partículas que se atraen recíprocamente por interacción de la gravedad. Al terminarse el siglo XVIII el concepto de conservación de la energía, enunciado ensu forma de “vis viva” era un principio establecido de la mecánica. No obstante, su carácter epistemológico todavía era muy confuso. D’Alambert consideraba para ese momento que la conservación de las fuerzas vivas se podían deducir de las leyes de la dinámica para sistemas con ciertas restricciones. Para Lagrange, dicha ley era un corolario de las ideas expuestas en su Mécanique Analytique cuandolas ligaduras son independientes del tiempo y no hay rozamiento. Daniel Bernouilli lo promovía a la categoría de principio fundamental, no deducible de las leyes de la Mecánica. Además, parecía que no se cumplía en ciertos fenómenos como las colisiones inelásticas o donde aparece la fricción.

La no conservación de la “vis viva” en los choques inelásticos llevó a introducir el concepto de energíainterna y a la primera ley de la Termodinámica en el siglo XIX. Previo a esto, ya se había revisado la teoría del calórico, se había establecido el concepto de temperatura y se habían elaborado algunas escalas termométricas y ya habían aparecido algunos termómetros (agua, alcohol, mercurio), como también, ya se había introducido el concepto de calor específico y la forma de cómo determinarlo. J.Black (1728-1799) había observado que, en los cambios de estado, se absorbía o se cedía una cantidad de calor sin que la temperatura variara. A este calor lo denominó calor latente y creó una técnica para medirlo. La segunda ley de la Termodinámica establecía que en los procesos donde la energía se transformaba, parte de ella tendía a disiparse en calor, por lo tanto, la energía disponible para...