A natureza do calor: Passados dois séculos, será que a teoria do calórico ainda é de alguma forma uma idéia atraente ou, até mesmo, útil?

Resumo

No início do século XIX, havia duas teorias absolutamente distintas acerca da a natureza do calor: a Teoria Mecânica do Calor e a Teoria do Calórico. Na primeira, o calor era considerado ‘uma vibração’ dos átomos constituintes da matéria. Assim, a temperatura representava a intensidade dessas vibrações e uma transferência de calor de um corpo para outro era uma propagação das mesmas. Quando dois corpos a temperaturas diferentes eram colocados em contato, os átomos do corpo mais quente comunicavam parte de suas vibrações aos do corpo mais frio por meio de colisões e, esse processo continuava até que os átomos dos dois corpos vibrassem com intensidades iguais; na segunda, o calor era considerado como um fluido sutil que preenchia o interior dos corpos materiais. Espalhado por toda a natureza, esse fluido era propagado ou conservado nos corpos, de acordo com suas propriedades e temperaturas. A teoria do calórico, antes de ser substituída pela concepção do calor como uma forma de energia, em meados do século XIX, alcançou grandes sucessos com os trabalhos de Jean-Baptiste Fourier (1768 – 1830) em 1822, Sadi Carnot (1796 – 1832), em 1824 e Émile Clapeyron (1799 – 1864) em 1834. Neste trabalho propomos, por meio de uma revisão criteriosa dos resultados analíticos de Clapeyron, desenvolvidos com base na teoria do calórico, readequá-los e compará-los com teorias e dados experimentais atuais e, mostrar que ainda podemos compreender algumas características dos fenômenos térmicos, sem considerar o calor como uma forma de energia. Em especial, no estudo dos gases, obtivemos informações objetivas bastantes precisas sobre a absorção e liberação de calor nos processos isotérmicos, rendimento da máquina térmica de Carnot e a relação entre os calores específicos.