La termodinamica

Erone di Alessandria

460 BCE

Eurone di Alessandria è il primo ad aver inventato la macchina a vapore, l’eopila una sfera di metallo piena d’acqua e munita di bracci con foro: porta a scaldare su una fiamma, cominciava a ruotare su se stessa per effetto del vapore. Lo stesso concetto metteva in pratica l’”architronito” di Leonardo Da Vinci, un’arma da fuoco che sfruttava la forza del vapore acqueo per sparare un colpo di cannone. Grazie a queste conoscenze Stephenson costruirà la locomotiva Rocket .

La termodinamica

Period: 460 BCE to 1903

Thomas Savery (1650/1715)

1698

Thomas Savery è importante per aver ideato la prima macchina a vapore funzionante, a partire dalla quale seguirono altri strumenti ideati da Thomas Newcomen e fa James Watt. La macchina di Savery è termica, cioè sfrutta il calore per ricavarne il lavoro con una trasformazione ciclica, che dunque ritorna allo stato iniziale. La macchina, pur non essendo completamente efficiente, aiutava i minatori nei loro scavi quando trovavano acqua nel sottosuolo.

Thomas Newcomen (1664/1729)

1705

Thomas Newcomen, inventore e fabbro inglese, è ricordato per aver ideato nel 1705 una nuova macchina a vapore, la prima ad essere applicata al processo industriale, che consiste in una pompa a pistone azionata da un motore a vapore a condensazione interna. Tale macchina è stata la protagonista della prima rivoluzione industriale, in quanto primo esempio di applicazione dell’energia trasmissibile con il vapore, ovvero della trasformazione di energia chimica in energia meccanica.

Daniel Gabriel Fahrenheit (1686/1736)

1724

Daniel Gabriel Fahrenheit è stato un fisico tedesco e inventore di una nuova scala di misurazione della temperatura, secondo cui il punto di congelamento dell’acqua corrisponde a 32 gradi e il punto di ebollizione a 212 gradi, con intervalli suddivisi in 180 gradi.Nel XVIII secolo fu considerata la scala con la più bassa temperatura attendibile usata in laboratorio ed utilizzata per scopri generali ed usi comuni nei paesi angolofoni.

Anders Celsius (1701-1744)

1742

Anders Celsius divenne professore di astronomia presso l’università di Uppsala. Nel 1741 presentò all’accademia svedese una scala di temperatura la cui unità di misura prende il nome di Celsius in suo onore. La scala fissa il congelamento dell’acqua a 0 gradi centigradi e il punto di ebollizione a 100. La sua scala fu poi modificata in quella oggi siamo uso comune.

Joseph Black (1728/1799)

1756

Joseph Black fisico scozzese è ricordato per aver formulato la teoria del calore latente: studiando la natura del calore nei confronti del funzionamento del corpo umano, ripeté numerose esperienze di fusione ed ebollizione, giungendo a definire i concetti di calore specifico e calore latente. Tali studi fornirono una base teorica sul miglioramento del rendimento della macchina a vapore che portarono il suo allievo J. Watt alla costruzione della macchina a condensatore separato.

James Watt (1736-1819)

1763

James Watt, nato in Scozia, conosce poi Thomas Newcomen, della cui macchina a vapore nota delle perdite, problema che risolve prima con un modello di condensatore separato dal cilindro, poi con un modellino rudimentale per cui il vapore aiutava la pressione atmosferica a spingere il pistone in basso. Watt è però ricordato anche per aver introdotto una nuova unità di misura, il cavallo-vapore, utilizzata per misurare la potenza delle macchine e convertito poi in Watt nel SI.

Benjamin Thompson

1793

Benjamin Thompson è importante nella termodinamica per aver teorizzato i principi della convenzione dei fluidi e la circolazione delle correnti oceaniche; per aver inventato un tipo di caffettiera, biancheria termica e un tipo di focolare, il “caminetto di Rumford”; per aver effettuato esperimenti sulla forza generata dalla polvere da sparo e infine per aver ottenuto la stima della quantità di energia meccanica necessaria per produrre una certa quantità di calore.

Sadi Carnot (1796-1832)

1824

Sadi Carnot è uno dei fondatori teorici della termodinamica per averne posto le basi nella sua unica opera pubblicata "Riflessioni sulla potenza motrice del fuoco", in questa elabora il cosiddetto ciclo termodinamico o ciclo di Carnot, riconoscendo così l’importanza della dispersione del calore, per cui mediante il funzionamento ciclico la macchina può essere ricondotta alle sue condizioni iniziali. Da qui Helmholtz, Clausius e Thomson hanno contribuito alla fondazione della termodinamica.

George Stephenson (1781-1848)

1839

George Stephenson viene ricordato per l’invenzione della “Rocket”, locomotiva che collegava Liverpool a Manchester e che toccato 50km/h, al cui interno vi era una caldaia nella quale veniva vaporizzata l’acqua a contatto con 25 tubi surriscaldati dal fuoco. Il contributo di Stephenson è importante perché sul suo esempio verranno poi costruite numerose Ferrovie, tra cui ricordiamo in particolare quella costruita in Italia nel 1839, la prima, che collegava Napoli a Portici.

James Prescott Joule (1818-1889)

1845

James Prescott Joule è ricordato per aver scoperto il legame tra lavoro meccanico e calore, per cui il lavoro meccanico può essere trasformato interamente in calore ottenendo il valore 772,55 (trasformato poi in 4,18J) e che l’elettricità si trasforma in calore (effetto Joule). Quest’ultimo, in particolare, è usato per riscaldare ferri da stiro, stufe e bollitori ed è alla base del funzionamento delle lampade a filamento.
fonti: treccani, wikitolearn

William Thomson Kelvin (1824-1888)

1848

William Thomson Kelvin è stato un fisco e autore di scoperte fondamentali come l’elettrologia e la termodinamica.
L’interesse di Kelvin si spostò verso lo sviluppo di apparecchiature ingegneristiche come bussole per la navigazione e nel 1848 all’interno del campo della termodinamica costruì una scala assoluta della temperatura che oggi è chiamata scala Kelvin dove i gradi sono espressi in Kelvin il cui simbolo è (K).

Julius Lothar Meyer (1830-1903)

1869

Julius Lothar Meyer, chimico e scienziato, ha gettato le basi per le prime tavole periodiche ma anche per essersi interessato del cambiamento della temperatura del corpo umano (oltre che aver scoperto il calore specifico), scoprendo che è in grado, alimentandosi, di produrre sia calore che lavoro e, sempre nel corpo, l’uno si trasforma nell’altro, a seconda delle azioni che si fanno.