Contesto storico
James Prescott Joule (1818–1889) era un birraio di Manchester, non un accademico, ma la sua ossessione per la precisione delle misure lo portò a costruire l’apparato più celebre della termodinamica: un sistema di pale rotanti azionate da pesi in caduta agitava l’acqua in un contenitore isolato. Misurando con estrema cura il riscaldamento dell’acqua, dimostrò che una quantità fissa di lavoro meccanico produce sempre la stessa quantità di calore: (Simonyi 2012, cap. 4).
L’esperimento di Joule è la prova sperimentale diretta dell’equivalente meccanico del calore: il lavoro dei pesi in caduta, un processo puramente meccanico, si trasforma integralmente in energia interna dell’acqua, misurata dal suo aumento di temperatura. È l’ossatura sperimentale del primo principio.
Il primo rapporto di Joule fu accolto con completa indifferenza, tranne che da un giovane entusiasta, William Thomson, il futuro Lord Kelvin. Julius Robert von Mayer aveva avuto la stessa intuizione nel 1842, notando che il sangue venoso dei marinai tropicali era più rosso (segno che in un clima caldo il corpo consuma meno ossigeno per mantenersi in temperatura), ma il suo articolo fu rifiutato dagli Annalen der Physik per lo stile troppo filosofico (Simonyi 2012, pp. 376–377).
La storia è esemplare: un’idea giusta può restare inascoltata per anni finché non trova sia la misura di precisione (Joule) sia il sostenitore autorevole (Kelvin). Vedi anche Riferimenti bibliografici.
Collegamenti
Argomenti: Termodinamica Concetti: Primo principio della termodinamica
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