Isı Kavramının Tarihçesi

Isı Kavramının Tarihçesi

Bilim adamları ısıyı uzun süre yalnızca bir kavram olarak kullandılar 18 yüzyılda bile hâlâ ısının "akışkan bir madde" olduğunu düşünüyor ve bir cisimde bu akışkandan ne kadar çok bulunursa cismin o kadar sıcak olacağına inanıyorlardı Kont Rumford adıyla tanınan İngiliz subay ve fizikçi Sir Benjamin Thompson Almanya'daki Bavyera prensinin hizmetinde çalışırken, 1798'e doğru çok önemli bir sonuca vardı Münih'te Bavyera ordusu için yapılan pirinç topların matkapla delinmesi sırasında büyük miktarda "ısı" açığa çıktığını fark etmişti Eğer ısı sanıldığı gibi cismin içindeki bir akışkan olsaydı bir an gelip tükenmesi gerekirdi;

oysa matkap ucu sürtündükçe bu metal alaşım soğuyacağına giderek ısınıyordu Rumford bu olayı araştırmak üzere delme işlemini su dolu bir kabın içinde yaptı ve matkap bir süre çalıştıktan sonra suyun kaynadığını gördü Bu "ısı"yı yaratacak bir ateş ya da alev olmadığına göre, matkap ucunun pirince sürtünmesiyle sürekli olarak ısı üretebildiğini, dolayısıyla ısının bir madde olamayacağını öne sürdü Bir metali matkapla delerken bu sürtünmenin etkisiyle matkap ucunun ısındığını, hatta daha basit yoldan ellerinizi birbirine sürttüğünüzde ellerinizin ısındığını hissedebilirsiniz (bak SÜRTÜNME)

Rumford'un ısı konusundaki bu görüşlerine o zamanlar kimse inanmadı ve yapılan iş miktarı ile oluşan "ısı" miktarı arasında sıkı bir bağlantı olduğunu kanıtlama onuru İngiliz fizikçi James Prescott Joule'e kaldı (bak Joule, James Prescott) Joule, Manchester yakınlarındaki laboratuvarında 1843'te yaptığı deneylerle, belirli miktardaki suyu ısıtmak için gereken iş miktarını ölçtü Suyu ısıtmak için başvurduğu iki yöntemden biri, bir dinamoyla ürettiği elektrik akımını suya daldırdığı bir tel bobinden geçirmekti Böylece günümüzde kullanılanlara benzeyen bu tip su ısıtıcılarının ilk örneğini yapmış oldu Sonra sudaki sıcaklık artışını termometreyle ölçerek bulduğu ısı miktarını dinamoyu döndürmek için kullanılan iş miktarıyla karşılaştırdı Uyguladığı ikinci yöntemde ise, suyu dönen bir su çarkıyla karıştırarak ısıttı ve gene yapılan mekanik iş miktarı ile bu işin suya kazandırdığı ısı miktarını karşılaştırdı

Sonuçta, belirli miktardaki işin her zaman aynı miktarda ısı oluşturduğunu buldu ve aralarındaki oranı belirledi Bu oran ya da bağıntı "ısının mekanik eşdeğeri" olarak bilinir Böylece, Joule' ün çalışmalarıyla ısının bir enerji biçimi olduğu bütün bilim adamlarınca kabul edildi Isı enerjisi bir iş yapmak için kullanılabilir ya da öbür enerji biçimleri yapılan iş aracılığıyla ısı enerjisine dönüştürülebilir; her iki durumda da sonuçtaki toplam enerji miktarı başlangıçtakiyle aynıdır Bu durum, ENERJİ maddesinde açıklandığı gibi bilimin temel kavramlardan biri olan "enerjinin korunumu" ilkesine uygundur Enerji ya da iş ölçü birimine "joule" adı James Joule'ün onuruna verilmiştir