¿Cómo se desarrollaron las leyes de la termodinámica? ¿Por qué fueron creados?

¡Qué gran pregunta! Como con cualquier fenómeno físico, las leyes se desarrollaron para ayudar a comprender el comportamiento de la naturaleza. Hay un libro maravilloso de Hans Christian Von Baeyer llamado Maxwell’s Demon que crónicamente el desarrollo de la termodinámica moderna. La historia de la ciencia puede ser tan interesante como la ciencia.

A finales de 1700, James Prescott Joule fue meticuloso en términos de medición de temperaturas. Estaba fascinado por la relación entre la energía mecánica y el calor y mediría el aumento de temperatura en el agua a medida que bajaba por una cascada. Probablemente fue el primero que entendió la primera ley. Sadi Carnot era un ingeniero militar francés que creo es anterior a Joule y entendió que siempre hay pérdidas en los sistemas, lo que lleva a la segunda ley. El conde Rumford estaba trabajando con un espía tory Benjamin Thompson en el desarrollo de cánones más grandes. Los barriles fueron lanzados y luego aburridos. Comenzaron a aislar el barril y sumergirlo en agua durante el proceso de perforación y notaron que la temperatura del agua aumentaba durante el proceso de perforación: había una relación entre el trabajo (fricción) y el calor.

Entonces es interesante … Yo trabajo en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge. Mientras escribía esto, comencé a hacerme una pregunta. ¿Cuántos grandes descubrimientos científicos se desarrollaron en los esfuerzos de guerra? Comprender el calor y la energía puede ser un arma poderosa.

¡Me gusta la respuesta de Lonnie Love!

Agregaría una cosa: las leyes de la termodinámica no fueron “creadas”. Algunos creacionistas argumentan que para que exista una ley, debe haber un legislador, y argumentan que la evolución viola la segunda ley de la termodinámica, lo cual no es así. (No estoy asumiendo que la persona que hizo la pregunta es creacionista, pero algunos lectores pueden serlo).

Lo que se llaman leyes en este contexto son patrones y relaciones que, como mejor podemos decir, son invariables: no cambian a través del espacio o el tiempo.

Por ejemplo, la ley de la gravedad postula, con base en evidencia amplia y sin evidencia falsa, que las partículas se atraen entre sí de una manera proporcional a su masa e inversamente proporcional a su distancia. Ya sea que desee ver la gravedad como una fuerza o como resultado de una curvatura del espacio-tiempo, es una “ley” no porque alguien o algo lo haya creado, sino porque es un comportamiento constante e invariable de partículas en este universo.

Lo mismo con la termodinámica.

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