"De la maquina de vapor al cero absoluto" Ensayo

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A lo largo de nuestra vida, tenemos contacto con muchos aparatos e inventos que facilitan las actividades que realizamos diariamente, sin embargo, la mayoría de las veces no nos detenemos a analizar la manera en la que funcionan. Presentaremos el estudio de las leyes de un área de la ciencia que de manera correcta se llama termostática, pero por razones prácticas se le denomina comúnmente termodinámica.

 La termodinámica para llegar a llamarse así, paso por muchos procesos a lo largo de la historia por ello ahora podemos decir que está regida por varios principios y leyes que aunque no conozcamos tienen un uso en la vida cotidiana.

La historia de la ciencia y la tecnología está llena de mentes brillantes e ingeniosas que buscaron la manera de dar razón a los fenómenos, en este caso, que giran en torno al calor y así aprovecharlos para satisfacer necesidades del ser humano, un ejemplo es la máquina de vapor, que trata al calor como fuente de energía. La primera máquina que hizo uso del calor fue descubierta por Hero de Alejandría, conocida como Aeolipila, la cual sirvió de inspiración para crear la primera máquina de vapor que consistía en agua bombeada a un calentador en el que hierve y evapora aumentando la presión del cilindro para empujar al pistón hasta enfriarse a la temperatura y presión del condensador, donde condensa y vuelve a ser bombeada creando un ciclo, a esta tiempo después se le hicieron mejoras. En 1705 Thomas Newcomen y John Cawley mejoraron la operación del pistón, lo que producía un trabajo mecánico sobre la bomba que introducía el agua por bombear. Después de varios ajustes técnicos las maquinas fueron producidas a gran escala  y en serie por John Smeaton hasta que en 1770 fueron superadas por las innovaciones de James Watt, tiempo después comienza a surgir este interés por el estudio de las energías térmicas, por lo cual hay muchos descubrimientos y aclaraciones mas, como son la diferencia entre calor y temperatura, la definición de calor especifico, el surgimiento de nuevas teorías después revocadas (existencia de “el calórico”), y el trabajo mecánico creado a partir del uso del calor y las temperaturas (ciclo de Carnot), principios de herramientas que hoy en día se usan, un ejemplo es el motor de un carro, que usa el movimiento de pistones para su funcionamiento la única diferencia es que hoy en día se usa gasolina para trabajar, sin embargo, la base del modelo funcional viene desde descubrimientos anteriores.

Ya en 1840 James Joule tomo como base uno de los experimentos de Rumford e hizo los suyos, obteniendo resultados similares pero de mayor precisión, estos experimentos dieron paso a nuevos descubrimientos como son:

1. La cantidad de calor producida por la fricción entre cuerpos siempre es proporcional a la cantidad de trabajo mecánico suministrado
2. Existe una relación equivalente entre fuerza y trabajo

Analizando todos los datos se obtuvo que  (la energía se conserva en todo proceso si se toma en cuenta el calor) que es la expresión del principio de conservación  de energía en procesos termostáticos[pic 3]

Llegando así a la definición de calor. El calores una forma de energía que aparece en un proceso y cuyo origen no es mecánico. El frotamiento continuo entre dos cuerpo genera “calor”. Trabajos anteriores comenzaron a salir a la luz y tras un análisis y comparación de datos se desterró la teoría del calórico asentando el concepto de “energía interna” como un postulado que se llamó la primera ley de la termostática.

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