Kalorik
Münih, 1798. Kont Rumford tophanede top namlularının delinişini izler ve bir hesap sorusu sorar. Isı metale yayılmış bir maddeyse stoku sonludur ve delme bir gün ısıtmayı bırakmalıdır. Kör bir matkap alır, namluyu su dolu bir sandığa koyar ve iki buçuk saatte kaynar su elde eder. Suyu değiştirir — yine kaynar.
Kalorik, Lavoisier’nin basit maddeler tablosuna koyduğu ağırlıksız bir maddeydi. Sıcaktan soğuğa aktığına ve bu sırada korunduğuna inanılırdı. Miktarı kaloriyle ölçülürdü: bir kalori bir gram suyu bir derece ısıtır. Kuram doğru ısı sığası tabloları, hatta Carnot’nun ısı makineleri kuramını verdi. Ama Rumford’un deneyi, iş yapıldıkça ısının sonsuza dek elde edilebileceğini gösterdi.
| Gösterim | caloric · calorique · ölçü cal |
| Nasıl hesaplanırdı | eriyen buzun kütlesinden ve suyun ısınmasından · Q = c·m·ΔT |
| Ne varsayılırdı | korunum: bir cisimden ne kadar gittiyse ötekine o kadar geldi |
| Giriş ve terk | calorique — Lavoisier, 1789 · Rumford deneyi — 1798 · mekanik eşdeğer — Joule, 1843—1850 |
| Bugünkü yazım | ısı bir enerji biçimidir, joule cinsinden · 1 cal = 4,184 J · ISO 80000-5 |
| Tipik değerler | 79,7 cal — bir gram buzu eritmek · 540 cal — bir gram suyu buharlaştırmak · 2000 kcal — günlük tayın |
01 · Tanım
Isının ağırlıksız akışkanı
18. yüzyıl sonunun sistemine göre kalorik cisimlerin içindedir ve sıcaklardan soğuklara akar. Parçacıkları birbirini iter — bu yüzden ısı yayılır, cisimler ısınınca genleşir. Maddeler kaloriği farklı tutar: demirin bir derece ısınması için sudan on kat daha azı yeter.
Black’in gizli ısısı da açıklanıyordu: eriyen buz kalorik alır ama ısınmaz, demek ki kalorik bağlı biçimde girer. Sistemin bütün hesabı tek bir varsayıma dayanıyordu — kaloriğin korunduğuna. Tam da ondan vazgeçmek gerekti. Isı sığası formülleri geçerliliğini korudu; yalnızca ısı artık enerji sayılıyor.
Termometresiz, terazide ısı
Ortada buzdan bir odada sıcak bir örnek; rengi sıcaklığına bağlıdır. Turkuaz, buzu ve aşağıdaki kaba süzülen erime suyunu gösterir — ısı bu suyun kütlesinden çıkar. Dış gömlek de buzdandır ve deneyi odanın sıcaklığından korur. Kehribar noktalar, düşünüldüğü biçimiyle kaloriktir: örnek sıfıra soğuyana dek örnekten buza geçer.
Kalorik her şeyi nasıl açıklıyordu — delmeye başlanana dek
Burada kalorik, düşünüldüğü gibi çizildi: ağırlıksız bir akışkanın 260 kehribar parçacığı. İlk üç deneyde sayıları değişmez; yalnızca öbür cisme akar, cismi genişletir ya da eriyen buzda saklanırlar. İçi boş halkalar bağlı kaloriktir, turkuaz katman buzdur. Dördüncü deneyde matkap yoktan yeni parçacıklar doğurur, beyaz parçacıklar — ve hesap artık tutmaz. Kaydırıcı deneyi yürütür; sahnenin altındaki sayılar o yıllardaki gibi kaloriyle sayılır.
Soğumayan namlu
Ortada tophanenin delme tezgâhı. Atlar daire çizerek yürür; manejleri büyük bir çark ve bir pinyon aracılığıyla bronz namluyu döndürür. Namlu su dolu bir sandıktadır, kör bir matkap ruhuna dayanır. Leylak rengi mekanik işi gösterir: aktarma, mil, atların gücü. Kehribar, sürtünme noktasında doğan ısıdır: parçacıklar matkaptan suyun içinden yükselir. Turkuaz su ve sıcaklığıdır. Sağda bir ekran suyun ısınmasını çizer, altında kaloriğin hesabı. Kurama göre namlunun kalorik stoku sonludur. Çubuk, bu stoğun ne kadarının çoktan gitmiş olması gerektiğini gösterir. Zaman 120 kat hızlı akar: bir saniye iki dakikadır. 20 s hiçbir şeye dokunmazsanız deneyler kendiliğinden başlar.
—
02 · Dönüşüm
| {n} | {v} | {note} |
Birkaç kalori vardır. Termokimyasal kalori tam 4,184 J, uluslararası 4,1868 J, 15 derecelik 4,1855 J. Fark yüzdenin onda biri kadardır. Kesin çalışmada kalorinin türü belirtilir — ya da daha iyisi, doğrudan joule yazılır.
Buz ve kaynar su gramları o çağın ölçüleriydi: ısı böyle görülürdü. Bir gram buzu eritmek 79,7 cal, 100 °C’de bir gram suyu buharlaştırmak yaklaşık 540 cal tutar. Buhar kaynar sudan daha çok yakar, tam da bu 540 yüzünden.
03 · Büyüklük mertebeleri
04 · Ölçüm aletleri
05 · Yazım kuralları
06 · Komşu birimler
Kalorik gitti, ama bir miras bıraktı. Carnot, kaloriği korunan sayarak ısı makinelerinin sınırını çıkardı — ve formül bugün de geçerli. İş ve ısı tek bir nicelik çıktı; ısının sıcaklığa oranından entropi doğdu.
07 · Tarihsel bölüm
Kalorik kuramı tek bir ölçümü bile bozmadı: kalorimetre bir maddeyi değil, aktarılan ısıyı ölçüyordu. Bu yüzden Lavoisier ve Laplace’ın ısı sığası tabloları kuramdan uzun yaşadı. Yalnızca korunum varsayımı bırakıldı; ölçü — kalori — korundu.
Kalori su aracılığıyla tanımlanırdı ve birkaç sürümü vardı: 15 °C’de, 0 ile 100 °C arasında ortalama, uluslararası. 1948’de Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı ısının joule ile ifade edilmesini önerdi. Kalori besin ambalajlarında ve eski el kitaplarında kaldı.
Büyüklük kataloğu
tüm dizin →SI’nin yedi temel birimi
Bir damla asit suyun rengini değiştirir, tuz alevi boyar, su bir vuruşla donar. Altlarında Simetrium’un tüm sayfaları, alanlara göre ve alfabetik olarak.
Dizini aç →