Calorimetri.
Qualcuno può aiutarmi a ricostruire la storia di questo strumento tanto importante, anche concettualmente? O almeno, ad aiutarmi a destreggiarmi attraverso le varie fasi storiche, perchè faccio ancora confusione?
Pongo alcune domande che cercano di sintetizzare la natura dei miei dubbi.
1) Il primo calorimetro, o almeno la prima forma di calorimetro, è vero che fu costruito ignorando l' assimmetria tra calore e temperatura legata al fatto che l'una è una grandezza estensiva e dipendente anche dalla massa, mentre l'altra è una grandezza intensiva legata allo stato termodinamico di un corpo? E' vero che in base a questo "errore", o meglio, a questa "incompletezza", fu definita la caloria, unita di misura del calore che ha tanta importanza ancora oggi?
E' vero, quindi, che esisteva un calorimetro fatto essenzialmente di una camera interna in cui veniva posta dell'acqua, in quantità casuali, ad una certa temperatura, da un termometro atto a misurare tale temperatura, che svolgeva le sue misurazioni ponendo un corpo a contatto con l'acqua all'interno di questa camera interna?
3) L'attuale definizione di "piccola caloria" (ovvero la quantità di calore necessaria a far alzare la temperatura di un grammo di acqua da 14, 5°C a 15, 5 °C, è la prima definizione di caloria storicamente riconosciuta, oppure ci sono altre definizioni di unità di misura, chiamate "caloria", e legate all' "epoca" in cui si credeva ancora che il calore non dipendesse dalle masse dei corpi coinvolti?
2) Se è vero che le prime forme di calorimetri fossero utilizzate per esperimenti che non tenevano conto della massa, sostanzialmente, dei corpi interessati allo scambio di "flusso calorico", quand'è che si passò al calorimetro a ghiaccio, caratterizzato da una misura precisa e concettualmente più "corretta", e soprattutto grazie al contributo di quale/quali scienziati? Sento parlare di calorimetro di Bunsen, ma non riesco a fare chiarezza in tal senso.
Notate che non pretendo di avere il capriccio di sapere la storia di questi esperimenti. Quindi tale post acquista un significato più ampio, poichè tenta di fare chiarezza su un certo sviluppo di un discorso storico, come sempre accade quando si tenta di costruire una nuova teoria a partire da esigenze diverse (l'esigenza di fondo della termodinamica, a quanto ho capito, è legata allo spiegare la conversione del lavoro meccanico in calore, osservata, seppur in maniera molto più intuitiva di come sto scrivendo io, in fenomeni quotidiani; anche la nascita di altre teorie come la meccanica classica si deve ad esigenze propriamente umane, come quelle che aveva il curiosissimo Galileo).
Pongo alcune domande che cercano di sintetizzare la natura dei miei dubbi.
1) Il primo calorimetro, o almeno la prima forma di calorimetro, è vero che fu costruito ignorando l' assimmetria tra calore e temperatura legata al fatto che l'una è una grandezza estensiva e dipendente anche dalla massa, mentre l'altra è una grandezza intensiva legata allo stato termodinamico di un corpo? E' vero che in base a questo "errore", o meglio, a questa "incompletezza", fu definita la caloria, unita di misura del calore che ha tanta importanza ancora oggi?
E' vero, quindi, che esisteva un calorimetro fatto essenzialmente di una camera interna in cui veniva posta dell'acqua, in quantità casuali, ad una certa temperatura, da un termometro atto a misurare tale temperatura, che svolgeva le sue misurazioni ponendo un corpo a contatto con l'acqua all'interno di questa camera interna?
3) L'attuale definizione di "piccola caloria" (ovvero la quantità di calore necessaria a far alzare la temperatura di un grammo di acqua da 14, 5°C a 15, 5 °C, è la prima definizione di caloria storicamente riconosciuta, oppure ci sono altre definizioni di unità di misura, chiamate "caloria", e legate all' "epoca" in cui si credeva ancora che il calore non dipendesse dalle masse dei corpi coinvolti?
2) Se è vero che le prime forme di calorimetri fossero utilizzate per esperimenti che non tenevano conto della massa, sostanzialmente, dei corpi interessati allo scambio di "flusso calorico", quand'è che si passò al calorimetro a ghiaccio, caratterizzato da una misura precisa e concettualmente più "corretta", e soprattutto grazie al contributo di quale/quali scienziati? Sento parlare di calorimetro di Bunsen, ma non riesco a fare chiarezza in tal senso.
Notate che non pretendo di avere il capriccio di sapere la storia di questi esperimenti. Quindi tale post acquista un significato più ampio, poichè tenta di fare chiarezza su un certo sviluppo di un discorso storico, come sempre accade quando si tenta di costruire una nuova teoria a partire da esigenze diverse (l'esigenza di fondo della termodinamica, a quanto ho capito, è legata allo spiegare la conversione del lavoro meccanico in calore, osservata, seppur in maniera molto più intuitiva di come sto scrivendo io, in fenomeni quotidiani; anche la nascita di altre teorie come la meccanica classica si deve ad esigenze propriamente umane, come quelle che aveva il curiosissimo Galileo).
Risposte
ti posso dare alcuni riferimenti per la tua ricerca. Partendo da Galileo con l'invenzione del termoscopio ( guarda anche Santorio perchè sembra che il termoscopio sia stato inventato da lui). Cerca anche Sartorio (XVII secolo). Poi cerca Jean Rey, poi con il Granduca Ferdinando II di Toscana viene incaricata l'Accademia del Cimento per la costruzione dei termometri (scarsi risultati). Poi cerca Réamour, Fahrenheit e Celsius. Cerca anche in Bacon Però il primo che si rende conto della differenza tra temperatura e calore dovrebbe essere stato Joseph Black. E qui si innestano concetti di "fluido calorico" con Boyle, Hooke. In questo periodo (1700) troverai Bejamin Thompson che in seguito diventerà Conte Von Rumford. Ecco questo personaggio ha svolto moltissimi esperimenti per cercare di capire il concetto di calore e temperatura. Penso che il primo calorimetro sia stato inventato da lui. Cerca anche di Humphry Davy. Arriverai a Robert Mayer e J. Joule che con i loro esperimenti danno luce alla teoria moderna del calore
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