ماهیت گرما نخستین بار توسط چه کسی کشف شد؟

0

سال اکتشاف: ۱۷۹۰

این کشف چه می‌گوید؟

گرما از اصطکاک پدید می‌آید، نه از خاصیت شیمیایی درونی ماده.

چه کسی آن را کشف کرد؟

تبلیغ: دوره آموزش الکترونیکی: پداگوژی، ابزارها و تولید محتوای آموزشی

کنت رامفورد Count Rumford


دانشمندان اعتقاد داشتند که گرما مایعی است نامرئی و بدون وزن که آن را کالری می‌خواندند. اشیاء داغ پر از کالری هستند. کالری از اجسام داغ به اجسام سرد منتقل می‌شود. آن‌ها اعتقاد داشتند که آتش (احتراق) از ماده نامرئی دیگری به نام فلوژیستون که برای اشتعال ماده‌ای حیاتی است به وجود می‌آید.

این باورهای غلط دانشمندان را از درک ماهیت گرما و اکسیداسیون (از جمله احتراق) باز می‌داشت و علم را به بیراهه کشانده بود. بنیامین تامپسون که خود را کنت رامفورد می‌نامید این خرافه را برهم زد و اصول اصطکاک را کشف نمود. این کشف، ماهیت حقیقی گرما را آشکار کرد.


در ۱۷۹۰، کنت رامفورد ۳۷ ساله مشاور نظامی شاه باواریا بود. بخشی از وظایف او شامل ساخت توپخانه می‌شد.

او که در آمریکا متولد شده بود در طی جنگ‌های داخلی آمریکا، جاسوسی انگلیسی‌ها بود. بعد به نفع پروسی‌ها، از انگلیسی‌ها جاسوسی کرد و در باواریا نام خود را به کنت رامفورد تغییر داد.

کارخانه توپ‌ریزی، محلی بود با سر و صدای کرکننده، در یک طرف پرس‌های عظیم، فلز گداخته را ضربه می‌زد و شکل می‌داد در طرف دیگر سر و صدای فلزاتی که از کوره در آمده بود و با ریختن آب، سرد می‌شد، به هوا بلند بود. بخار همه جا را گرفته بود. در یک طرف دیگر مواد گداخته به درون قالب‌ها ریخته می‌شد و مته‌های غول‌پیکر، لوله توپ‌ها را سوراخ می‌کرد.

نوک مته‌ها بسیار داغ می‌شد و جریانی از آب روی آن‌ها ریخته می‌شد تا مته‌ها ذوب نشوند. بخار به هوا بلند می‌شد و از سقف به صورت قطرات باران بر سر و روی کارگران می‌ریخت.

رامفورد طی یکی از بازدیدهایش متوجه مقدار گرمایی شد که از فلزات داغ متصاعد می‌شد. او تصمیم گرفت مقدار گرما در هر لوله توپ گداخته را و این‌که گرم در کجا جمع می‌شود، مشخص کند. او دیگ بزرگی را زیر توپ‌های گداخته قرار داد تا آبی را که حین سوراخ کردن توپ می‌ریزد در آن جمع کند و درجه حرارتش را اندازه بگیرد. از لوله‌هایی آب اضافی را در کنار مته‌ها تعبیه کرد تا از بخار شدن آب جلوگیری کند. او می‌خواست تمام کالری موجود را اندازه‌گیری کند و گرمایی تلف نشود.

هنگامی که مته‌کاری شروع می‌شد، لوله‌ها به سر مته آب می‌پاشیدند تا گداخته نشود. آب داغ از مجرای باریکی که در آن دماسنجی تعبیه شده بود به پایین می‌ریخت.

رامفورد نگران شد. مقدار گرمایی که از لولهٔ توپ برمی‌خاست بسیار بیشتر از آنی بود که او تصور کرده بود. آب داغ با گرمای ۵۰ درجه سلسیوس به پایین می‌ریخت.

سرانجام چهره کنت سوخت. چیزی در این میان اشتباه بود. فلز توپ بیش از حد گرما (کالری) از دست داده بود که می‌توانست معادل حرارت استخری از فلز مذاب با گرمای چند هزار درجه باشد. ممکن نبود این همه کالری در فلز وجود داشته باشد.

توجه کنت رامفورد متوجه مته‌ها شد و تشخیص داد که حرکت می‌تواند موجب تولید گرما باشد. مته‌ها حین سوراخ کردن فلز تولید گرما می‌کنند یعنی حرکت به گرما تبدیل می‌شود!

امروز ما این پدیده را اصطکاک می‌نامیم و می‌دانیم که یکی از منابع اصلی تولید گرماست، اما در ۱۷۹۰ نظریه تولید گرما از طریق اصطکاک را قبول نداشت و تا ۵۰ سال بعد هم همان نظریه قدیمی متداول بود.


اصطکاک با مولکول‌های هوا باعث می‌شود که شهاب‌سنگ‌ها هنگام ورود به اتمسفر بسوزند و این اصطکاک موجب شده که سفینه‌های فضایی با ورقه‌هایی ضد گرما از جنس سرامیک مجهز باشند. ایراد یکی از این ورقه‌ها باعث انفجار سفینه کلمبیا در ۲۰۰۴ شد.

ممکن است شما دوست داشته باشید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.