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De acordo com a história, sabemos que por volta do ano 1200 a.C. o homem já tinha domínio sobre o fogo, pois este já era utilizado como luz para as cavernas e também para se aquecer em épocas de muito frio. Nessa mesma época, o homem utilizava o fogo com a finalidade de trabalhar metais e construir vidro. Mas os gregos foram os primeiros a estudar o calor e a temperatura. Muitos gregos, principalmente Aristóteles, acreditavam que os quatro elementos responsáveis pela formação do universo eram: a água, o fogo, a terra e o ar, sendo que o fogo era seco e quente.
Podemos dizer que a impulsão inicial sobre o estudo do calor foi dada pelos alquimistas que procuravam transformar diferentes materiais em ouro. Eles imaginavam que, para tal fato acontecer, era necessário um controle bem preciso da temperatura. No que tange o estudo do calor e da temperatura, não podemos nos esquecer de mencionar que a primeira turbina a vapor – primeiro instrumento a transformar calor em energia mecânica – foi construído por Heron de Alexandria.
A busca por uma explicação mais correta sobre calor surgiu a partir do ano de 1600. Tal explicação partiu da relação sobre o estudo da combustão. Em 1697, George Stahl propôs a teoria do flogisto. Em sua teoria ele propunha que todos os corpos continham uma substância invisível e sem peso, chamada flogisto, que era responsável pela combustão e pela ferrugem. Essa teoria durou mais de meio século, sendo usada para explicar todas as reações químicas e a combustão, até que Joseph Black propôs que a combustão e a transferência de calor ocorriam em razão da presença de um fluido, ao qual denominou calórico, que podia passar de um corpo para outro.
Lavoiser derrubou a teoria do flogisto com a explicação, de forma satisfatória, dos fenômenos da respiração e também da combustão. Desta mesma época são os experimentos de Benjamin Thompson mostrando que o calor é energia transferida de um corpo para outro.
Thompson, ao observar a perfuração de canos de canhões, notou que o calor era sempre produzido enquanto um metal estivesse em atrito com outro. Reproduzindo este experimento com cuidado, de modo que cavalos girassem um pedaço de metal dentro de um cilindro metálico, ele observou que o metal aquecia a água colocada dentro dele. Segundo a teoria do calórico, o calor, sendo um fluido, se esgotaria após algum tempo e o metal não aqueceria mais o líquido, mas a água continuou sendo aquecida enquanto o material girava.
Este experimento mostrou que existe uma relação entre o trabalho produzido pelos cavalos e o calor produzido pelos cavalos e o calor que aquece a água.
Por Domiciano Marques
Graduado em Física
Equipe Brasil Escola