Universitario

EVOLUCIÓN DE LAS IDEAS EN TERMODINÁMICA
1) Primeras observaciones de fenómenos térmicos y
desarrollo de la termometría
2) Teorías del calor
3) La máquina de vapor
4)La termodinámica como ciencia formal

1) PRIMERAS OBSERVACIONES DE FENÓMENOS
TÉRMICOS Y TERMOMETRÍA
¿CUÁNDO TIENE LUGAR LA PRIMERA VERDADERA TERMOSCOPÍA?
El primer intento corresponde a Galileo Galilei en 1592, quien montóel
arreglo aquí presentado.

aire

balón de vidrio

espíritu de vino o
agua coloreada

nivel

recipiente

Calentamiento ó enfriamiento (cambios en la temperatura) producen
cambios en el volumen de aire y en el nivel.

¿CUÁNDO TIENE LUGAR LA PRIMERA FORMA DE
TERMOMETRÍA COMO TAL?

• Sanctorius Sanctorius le añade al arreglo anterior una escala en
1611 (probablemente motivadopor su práctica médica).
Para fijar los extremos de la escala: El cero lo asocia a nieve en el
proceso de derretirse y a la llama de una vela le asigna 110
grados.

¿QUÉ PROBLEMAS APARECEN CON EL TERMOSCOPIO Y EL
TERMÓMETRO DESARROLLADOS POR GALILEO Y SANCTORIUS?

Cuando Giovanni Sagredo, estudiante de Galileo, le informa a su maestro
sobre el desarrollo de Sanctorius, la reacción es de quealguien quiere
robarle su descubrimiento.
La presión afectaba el nivel, lo que hizo que se abandonara el arreglo
propuesto en termometría (no había reproducibilidad), pero permitió a
Evangelista Torricelli, discípulo de Galileo, inventar el barómetro.
¿Cómo hizo Torricelli para demostrar que podía medir la presión?

¿EN QUÉ CONSISTIÓ EL EXPERIMENTO DE TORRICELLI?

• Consiste en llenarcon mercurio un tubo
de vidrio de dos braccia (alrededor de 115
cm) de altura, abierto en un extremo.
• El tubo se voltea, cerrando el extremo
abierto con un dedo y se sumerge en un
recipiente lleno de mercurio.
• Cuando el dedo se remueve del extremo
abierto,
la
columna
de mercurio
desciende y se para a una altura de 1 1/4
braccia (alrededor de 70 cm).
• Este efecto provee laevidencia de la
existencia de la presión atmosférica.
• Torricelli observa que la altura de la
columna varía con la temperatura y
supone que se produce un vacío en el
extremo cerrado del tubo.
• Se produce un gran debate porque
según las corrientes aristotélicas no
podía existir el vacío.

¿CÓMO PASAN LOS LÍQUIDOS A SER EMPLEADOS EN
TERMOMETRÍA?

• Se

disponía de capilares
más delgados.• Los
líquidos
eran
difícilmente afectados por
los cambios de presión.
• El efecto de expansión es
menor que el observado en
gases.

capilar abierto

nivel

• Ignorando el trabajo de
los italianos, Jean Rey
(físico francés) desarrolla
el
primer
termómetro
basado en líquidos.
balón de vidrio
• Se usó primero agua,
problemas:
Punto
de
congelación
elevado
y
dilataciónirregular
(máximo de densidad, J. A.
Deluc, 1772, Hope, 1805).

líquido

DESPUÉS DE GALILEO Y SANTORIUS: FERDINANDO II,
GRAN DUQUE DE TOSCANA

• En

1644 (un año después
de la muerte de Galileo y la
invención del barómetro) el
Gran Duque de Toscana,
Ferdinando II, concibe la
idea
de
sellar
herméticamente el tubo
capilar.
• Se reemplaza el agua por
espíritu de vino, mezcla nodefinida de alcohol y agua
(no se disponía de técnicas
de separación). Tenía un
coeficiente de expansión
térmica elevado que le daba
a los termómetros gran
sensibilidad.
• Los técnicos florentinos
dominaban el soplado de
vidrio y podían obtener
cualquier forma.

LA ACCADEMIA DEL CIMENTO
En 1657 se funda la Accademia del Cimento por Leopoldo de Medici
(Cardenal en 1667) y el GranDuque de Toscana, Ferdinando II. Otros
miembros: Vincenzo Viviani,Giovanni Alfonso Borelli, Francesco Redi, Carlo
Renaldini and Lorenzo Magalotti (secretario).
¿QUÉ APORTES HIZO LA ACCADEMIA DEL CIMENTO?

• Tenía

como objetivo examinar y probar experimentalmente
aspectos básicos de la filosofía natural de Aristóteles.
• Sociedad activa en forma errática por 10 años.
• Durante su...