Fisica- Documentário BBC

A CORRIDA PARA O ZERO ABSOLUTO

O documentário da bbc zero absoluto: A conquista do frio,  fala sobre a conquista do frio, durante muitos anos , nós sofremos com o frio congelante da natureza, mas com a curiosidade  do homem , conseguimos através do domínio do frio , que mudou a forma como vivemos e trabalhamos .Imagine lares ou supermercados sem frigoríficos e alimentos congelados, ou arranha-céus sem ar condicionado, todas essas descobertas são importantíssimas para nossa vida em sociedade.

Na visão mais ortodoxa existente que os filósofos gregos naturalista tinham herdado dos gregos, de Aristóteles, centenas de anos antes, que existem dois agentes no mundo, o calor e o frio, que funcionam simetricamente e que se podem combinar ou separar. O alquimista Cornélio Bebel, em uma tentativa de surpreender o rei, tentou e conseguiu transformar calor em frio, ele conseguiu esfriar uma sala, através da sua experiência, que ao misturar gelo com diferentes sais podia obter uma temperatura mais baixa. Os sais iriam baixar a temperatura a que o gelo derrete, mas só isso não era suficiente para esfriar a sala, conhecido também por seus feitos mecânicos, os alquimistas inventou um retonhai que girava espalhando o ar gelado por toda a sala, tendo assim, um dos primeiros protéticos de ar condicionado do mundo. .Para fazer avançar o conhecimento e conquistar o frio, eram necessários homens com uma disposição mental muito diferente. O chanceler do reino do rei Jaime, Francis Bacon, foi o primeiro a aplicar o método científico no estudo do calor e do frio. Bacon queria saber o quanto o gelo poderia manter algo fresco, ou seja, conservado, mas em um de seus experimentos, aonde ele ia do lado de fora congelar um galinha, para testar os efeitos do gelo na mesma, Bacon contraiu um pneumonia e morreu. Os homens após Bacon se dispuseram a continuar seu trabalho, a pergunta mais que mais assombrava Robert Boyle era: o que é o frio. O conceito mais aceito na época era de que o frio era uma substância primordial, que quando os corpos arrefecem, estão a absorver este frio primordial e que quando aquecem expelem-no. Boyle não concordava com a ideia, então começou a fazer experimentos para testar se o frio era realmente um substancia então ele colocou um balde com agua, para congelar, e o pesou nas suas duas fases, se o peso mudasse, significaria que o frio era uma substancia, mas como continuou o mesmo peso, Boyle concluiu que não era uma substancia. A conclusão de Boyle foi que o calor era uma forma de movimento de um género peculiar, e que os corpos se movem cada vez menos à medida que o esfriam. Boyle lamentou a falta de uma ferramenta vital: um termómetro precisa. Foi apenas em meados do séc. XVII, que vidreiros em Florença começaram a produzir termómetros calibrados e precisos.\Passou então a ser possível medir graus de calor e de frio. Por terem usado álcool em vez de mercúrio, que é muito mais pesado, fizeram termómetros que chegavam a ter vários metros de comprimento e que eram frequentemente enrolados em espirais. Mas Lavoisier conseguiu após alguns anos trocando álcool por mercúrio um termômetro menor, e mais eficiente para pesquisadores e médicos.

Mas para criar termômetros precisávamos de um escala, Isaac Newton, por exemplo, trabalhou arduamente na construção daquilo a que chamou “a escala de calor", mas a amplamente aceitada foi a de Fahrenheit Ele usou uma mistura de gelo, água e sal para o seu grau zero; gelo a derreter em água a 32 graus, e para o seu ponto fixo superiora temperatura do corpo humano, a 96 graus, que está muito perto do valor moderno. Isso tudo fez com os cientistas se perguntassem, será que existe uma temperatura inferior absoluta?

O físico francês, Gulaime Amontons. Ele estava a fazer experiências com o aquecimento e o arrefecimento de massas de ar para ver como se expandiam e contraíam  , ele descobriu que a temperatura e pressão eram diretamente proporcionais, pois quando aumenta a pressão, aumentava a temperatura e vice e versa, oque o fez perguntar se a conseguisse atingir a pressão zero, conseguiria atingir o menor valor da temperatura existente? E esta foi à primeira vez no decurso da História que as pessoas consideraram o conceito de um zero absoluto de temperatura, pressão zero, temperatura zero.

Amontons não fez esses cálculos, mas houve outros que os fizeram mais tarde, e chegaram a um valor que não é muito diferente do valor moderno de -273 °C, aproximadamente. De uma só vez, Amontons percebeu que embora as temperaturas pudessem continuar a subir eternamente, só podiam decrescer até este ponto absoluto. O argumento de homens como Amontons, baseava-se totalmente na ideia de que o calor era uma forma de movimento, e que as partículas ao moverem-se cada vez mais próximas umas das outras, a substância da qual fazem parte fica cada vez mais fria. No final do século XVIII, surgiu uma teoria rival sobre o calor e o frio que era tentadoramente apeladora, mas totalmente errada. Tinha o nome de "A Teoria Calórica”, e o seu principal defensor era o grande químico francês, Antoine Lavoisier. Lavoisier realizou experiências para apoiar a ideia errônea de que o calor era uma substância, um fluído sem peso, que ele chamava de "calórico”. Pensou que no estado sólido da matéria, as moléculas estariam aglomeradas, e que quando se lhes adicionava mais calórico o calórico introduzia-se entre as partículas de matéria e desprendia-as. Portanto, a ideia básica era a de que o calórico era um fluido que era como o próprio disse "repulsivo”, tinha tendência para separar as coisas umas das outras.

Rumford tinha reparado que a fricção da perfuração de um tambor de canhão gerava imenso calor. Quanto mais tempo durava a perfuração mais calor era gerado. Para Rumford, o que isto demonstrou foi que o calor devia ser uma forma de movimento e que o calor não era uma substância, porque se podia gerar quantidades indefinidas de calor através de o simples girar do canhão.

.Michael Faraday, que mais tarde se tornou famoso pelo seu trabalho sobre a eletricidade e o magnetismo, realizou uma experiência que sem o saber, iria dar início à longa descida em direção ao zero absoluto. Faraday descobriu que com o aumento de pressão o gás se liquefaz, e quando se tira essa pressão, a temperatura cai bruscamente e evapora o gás interno. Esfriando o recipiente. Mais tarde, usou a mesma técnica para liquefazer gás de amoníaco, preparou que ao libertar a pressão, o líquido evaporava, desencadeando uma queda dramática na temperatura. Ele previu que um dia este arrefecimento pudesse vir a ser útil. "Há razões suficientes para acreditar" "que esta técnica de arrefecimento com amoníaco, ""possa vir a ser empregue com sucesso" "na preservação de substâncias animais e vegetais" "com fins alimentares, essa ideia foi utilizada durante anos na criação de geladeiras e refrigeradores. .Por volta de 1830,a revolução industrial avançava a todo o vapor, mas, ironicamente, só quando um pequeno grupo de cientistas percebeu os princípios subjacentes ao modo como os motores a vapor convertiam calor em movimento, é que pôde ser dado o passo seguinte na conquista do frio. Só depois da resolução deste enigma dos motores de calor, é que puderam ser desenvolvidos os primeiros motores de frio para produzir refrigeração artificial. Que quantidade de trabalho útil se obtém de uma determinada quantidade de calor? No início do século XIX, este tinha-se tornado no principal problema económico na Europa. Para se ter lucro, era preciso converter calor em movimento de forma eficiente, sem desperdiçar calor e retirando o máximo do efeito mecânico