terça-feira, 26 de janeiro de 2016

Os conceitos de Flogístico e Calórico

Ainda sob influência do pensamento alquímico, o médico alemão George Ernst Stahl (1669-1734)11, que deu continuidade às ideias de Becher, atribuiu ao princípio inflamável que os corpos possuíam o nome de flogístico (ou flogisto). Stahl concentrou-se em tentar entender o que ocorria nos fenômenos como combustão e calcinação. Os dois fenômenos envolviam algum tipo de relação com o calor.

Segundo ele, o processo de combustão, seria baseado na presença de substâncias combustíveis como o carbono e o enxofre, que quando aquecidas por uma chama, produziam grande quantidade de calor. Enquanto na calcinação, o aquecimento levava à transformação da substância, que se tornaria cal. Tanto a combustão quanto a calcinação seriam devidas à presença de um princípio inflamável (flogístico), presente no fenômeno: quanto mais combustível o material, mais flogístico ele possui.Na calcinação, quem possui o flogístico é o metal inicial, en-quanto que a cal, derivada no processo, não. Portanto, na calcinação, o produto do metal fundido seria cal mais flogístico, sendo que o segundo elemento é liberado no ar. Já as substâncias como enxofre e carbono possuíam muito flogísto, que liberado na atmosfera após a queima, ficaria no seu estado livre.

Stahl considera que o flogístico não pode ser criado nem destruído e se constitui naquilo que cria o fogo. Portanto, quando é liberado na calcinação ou na combustão, processos que só ocorrem na presença do ar, ele passa para a atmosfera e assume diferentes formas, como chamas, nuvens, raios, voltando à sua forma terrestre como parte do ar. Ou seja, o flogístico é um elemento eterno na natureza, que passa de um ente para o outro, em qualquer um dos reinos, num ciclo eterno e também por meio de reações químicas. Isto respondia questões como a impossibilidade de ocorrer combustão de materiais no vácuo, onde não haveria ar para a transformação do flogístico.

Entretanto, havia alguns fenômenos que a concepção de flogístico não explicava. Se ele era o princípio da combustibilidade, então toda vez que uma substância arde, ela perde flogístico, e como este tem massa, a substância resultante deveria ter uma massa menor, o que não ocorre.

A teoria do calórico surgiu para explicar a mudança de temperatura dos corpos. Basicamente esta teoria consistia em afirmar que diferentes corpos teriam diferentes temperaturas por um acúmulo maior ou menor de calórico, isto é, se um corpo estivesse muito quente, ele teria uma grande quantidade de calórico acumulada, se estivesse frio, teria pouco calórico acumulado. O primeiro a dar este nome ao fluido do calor foi Lavoisier em 1789 (Castro, 1993), mas esta idéia era defendida por outros cientistas como Herman Boerhaave (1668-1738), Pieter van Musschenbroek (1692-1761), Joseph Black (1728-1799), William Cleghorn (1718-1754), William Irvine (1743-1787) e Adair Crawford (1748-1795). O calórico tinha as seguintes propriedades:
a) é uma substância material, um fluido elástico, constituído por partículas que se repelem fortemente;
b) suas partículas são atraídas pelas partículas da matéria comum com intensidade diferente para cada substância e estado de agregação;
c) pode ser sensível, espalhando-se pelos espaços vazios das substâncias até formar, por meio da atração que existe entre suas partículas e as da matéria ordinária, uma espécie de “atmosfera” ao redor dessas últimas;
d) A temperatura de um corpo é diretamente proporcional à quantidade de calórico sensível que possui;
e) pode ser latente, combinando-se com as partículas da matéria comum de forma semelhante ao que ocorre com as combinações químicas, ao contrário da justaposição que acontece com o calórico sensível;
f) não pode ser criado ou destruído;
g) têm um peso desprezível.
Estas características, que a princípio dava um grande poder de explicação do fenômeno de transferência de calor ao calórico, é o que acabará por ser um dos principais argumentos contra a teoria.

Referências:

GOMES, Luciano Carvalhais. A ascensão e queda da teoria do calórico. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 29, n. 3, p. 1030-1073, dez, 2012.

PIETROCOLA, Maurício; GURGEL, Ivã. Modelos e realidade: Um estudo sobre as explicações acerca do calor no século XVIII. EPEF. p. 1-11, 2011.

SILVA, Ana Paula Bispo; FORATO, Thaís Cyrino de Mello; GOMES, José Leandro de A. M. Costa. Concepções sobre a natureza do calor em diferentes contextos históricos. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 30, n. 3, p. 492-537, dez, 2013.




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