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ESTUDO DA FÍSICA

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A EVOLUÇÃO DO CONCEITO DE CALOR

O  homem das cavernas, ao usar o fogo para se aquecer e cozinhar, foi provavelmente quem primeiro tentou entender o mistério do "calor". Os filósofos gregos dos séculos VI, V e IV a.C, EMPÉDOCLES, ARISTÓTELES e outros, acreditavam que o fogo, ao lado da água, da terra e do ar, era um dos elementos formadores da natureza. Essa idéiasobreviveu por quase dois mil anos, incluindo-se nesse período os alquimistas, que admitiam ter o fogo um poder extraordinário para levá-los ao encontro da pedra filosofal e do elixir da vida.
 

Apenas em 1661, o químico irlandês ROBERT BOYLE (1627-1691), contemporâneo de Newton, em sua obra O químico cético, combateu as ideias dos alquimistas, emitindo com precisão o conceito de elemento químico. Entretanto, Boyle ainda incluía o fogo como um desses elementos.
 

Alguns anos depois, GEORG STAHL, o médico do rei da Prússia, criou a idéia do flogístico. Segundo ele, o flogístico era o princípio do fogo. Um corpo ao ser aquecido, recebia flogístico; ao se resfriar, o corpo perdia flogístico.

JOSEPH PRIESTLEY (1733-1809), químico inglês, era liberal em política e religião, mas conservador em ciência, defendendo a teoria do flogístico. Entretanto, ao descobrir o oxigénio (que chamou de ar deflogisticado), permitiu ao notável químico francês ANTOINE-LAURENT LAVOISIER (1743-1794) derrubar definitivamente, em 1777, a teoria do flogístico, explicando a combustão como uma simples reação com o oxigênio.
 

Lavoisier introduziu o termo calórico para descrever o elemento imponderável responsável pelo aquecimento dos corpos, por algumas reações químicas e por outros fenômenos. Em colaboração com PIERRE-SIMON LAPLACE (1749-1827), fez importantes estudos sobre o calor liberado na combustão. Sobre sua trágica morte na guilhotina, seu contemporâneo JOSEPH-LOUIS LAGRANGE (1736-1813) comentou: "Talvez um século não baste para produzir uma cabeça como essa, que se levou apenas um segundo para cortar".
 

O médico escocês JOSEPH BLACK (1728-1799), assim como Lavoisier, entendia o fluido calórico como uma substância que podia combinar-se quimicamente com a matéria. Segundo ele, quando entre o corpo e o calórico havia uma simples mistura, a temperatura aumentava, sendo perceptível a presença do calor: era o calor sensível. Quando o calórico se combinava quimicamente com a matéria, ele "desaparecia", não produzindo variação de temperatura: era o calor latente. Um exemplo dessa "reação química" com o calor aconteceria nas mudanças de estado: gelo + calórico —> água.
 

Apesar de suas idéias não corresponderem à realidade, como ficaria comprovado mais tarde, Black teve o mérito de entender o calor como uma quantidade, definindo a unidade até hoje usada para medi-lo: a caloria. Introduziu ainda os importantes conceitos de capacidade térmica e calor específico.
 

A idéia atual de que o calor é energia nasceu com o americano radicado na Alemanha BENJAMIN THOMPSON (1753-1814), o conde de Rumford, que, em 1799, ao pesquisar a perfuração de canhões numa fábrica de armas na Baviera, percebeu que o aumento de temperatura que ocorria no material perfurado só poderia provir da energia mecânica das brocas. A equivalência entre calor e energia mecânica foi determinada por JULIUS ROBERT MAYER (1814-1878) em 1842 e, com mais precisão, por JAMES PRESCOTT JOULE (1818-1889) em 1843. O relacionamento definitivo da energia térmica com a energia cinética das moléculas foi estabelecido em 1857 pelo físico alemão RUDOLPH CLAUSIUS (1822-1888).