Felices Fiestas

Que estas fiestas nos encuentre rodeados de nuestros seres queridos, y que el próximo año traiga salud, paz y más unión entre todos. ¡Salud!

Réaumur

"... en el cráter los vapores de azufre hirviendo agujereaban nuestra ropa y las manos se agarrotaban a dos grados Réaumur (2,5 grados centígrados). ¡Dios! qué sensación a esa altura (1.500 pies, 3.505,2 m) ..."

Alexander Von Humboldt, en su visita al pico del Teide en Tenerife (Junio 22,1799), primera escala de su viaje a América.

Aunque casi desconocida en la actualidad, la escala Réaumur gozó de gran aceptación en Francia y en la mayor parte de Europa continental durante el s. XVIII. El estudioso y aristócrata francés René Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757) la propuso en 1730, y estuvo vigente hasta comienzos del s. XIX, cuando la escala Celsius fue adoptada oficialmente por Francia como parte del sistema decimal de medidas (1794). Por otro lado, el termómetro y la escala Fahrenheit, ampliamente utilizados en Gran Bretaña y los Países Bajos, fueron ignorados en el resto de países europeos con mayor influencia de la cultura francesa.

Descubramos el por qué del auge y el ocaso de la escala Réaumur a través del siguiente test realizado con el programa EdiLIM,

Referencias

• Jaster, A.; Hernández, U. G. "El Comienzo de un largo viaje. Humboldt en Tenerife" Ediciones Baile del Sol, 2010.
• Gaussen, M. "Dissertation sur le thermomètre de Réaumur" Académies Roiales ou Sociétés des Sciences de Montpellier, Toulouse, Bordeaux, Stockholm, Upfal & Lausanne, 1789.
• Bolton, H. C. "Evolution of the thermometer" The Chemical Publishing Co., 1900, Easton, PA

Imágenes

• Termómetro con las escalas Réaumur, Celsius y Fahrenheit
• Dissertation sur le thermomètre de Réaumur

Rankine

A diferencia de su colega William Thomson quien basó su escala absoluta en grados Celsius, de una mayor sencillez matemática (para muchos de nosotros) por ser una escala centesimal, William Rankine se inclinó por el uso de la escala Fahrenheit para desarrollar una escala absoluta de temperaturas. Así, a partir de 1849, los artículos de Rankine hacen mención de ella en sus ecuaciones: "...la temperatura: medida desde el cero absoluto (274,6 grados Centígrados debajo del punto de congelación del agua; o 462,28 grados Fahrenheit debajo del cero ordinario en esta escala)".

William John Macquorn Rankine (Edimburgo 1820, Glasgow 1872), ingeniero y físico, trabajó desde joven en toda clase de proyectos de ingeniería civil. En 1855 fue elegido jefe del Departamento de Ingeniería Civil en la Universidad de Glasgow. Allí colaboró con William Thomson, a quien le unía la fascinación por la naturaleza y las propiedades del calor. Fue uno de los primeros en relacionar calor y trabajo en términos de energía, e introducir las nociones de energía cinética (actual/sensible energy), energía potencial (potential/latent energy) y entropía, conceptos que paralelamente estaban siendo estudiados también por Thomson y el físico alemán Rudolf Clausius. Hoy, 160 años más tarde, todos reconocemos que la temperatura de un cuerpo es producto de la energía cinética de sus constituyentes, como lo dice la pequeña de un post anterior; pero en 1850, éste era un concepto audaz que aparecía tímidamente en boca de los físicos teóricos. Su definición en términos energéticos vendría mucho después, luego que el principio de la conservación de la energía fuera totalmente desarrollado.

Hijo de un teniente de la armada británica y él mismo oficial voluntario durante unos años, Rankine tenía un fuerte sentimiento patriótico que reflejó en numerosas piezas humorísticas que él mismo componía e interpretaba tocando el piano en sus horas de ocio. En una de ellas, The Three Foot Rule, defíende la supervivencia del tradicional sistema de medidas británico que en ese entonces ya se veía amenazado por el sistema centesimal, y quién sabe, tal vez sea por esa defensa a ultranza lo que ayudó a que se le diera un justo homenaje dándole su nombre a esta escala de temperatura absoluta. Aquí una traducción libre de un extracto de "The Three Foot Rule":

Cuando era un joven aprendiz, y me esforzaba por usar mis manos,
la gente no hablaba de medidas que venían de países lejanos.
Ahora soy un trabajador británico ya mayor, y al colegio no volveré,
así que ya sea el cincel o la lima lo que sostenga, a mi regla de tres pies me ceñiré.
Algunos hablan de milímetros, y algunos de kilogramos,
y algunos de decilitros, para medir cerveza y tramos;
pero soy un trabajador británico ya mayor, y al colegio no volveré,
así que por libras comeré, y por cuartos beberé, y por mi regla de tres pies trabajando seguiré.


Referencias

• Raman, V. V. "William John Macquorn Rankine (1820-1872)", J. Chem. Ed. 1973, 50, 274.
• Rankine, J. W. M. "Miscellaneous Scientific Papers", Charles Griffin and Company, London, 1881, http://www.archive.org/details/miscellaneoussci00rank
• Rankine, J. W. M. "Songs and Fables", James Maclehose, Glasgow, 1874, http://archive.org/stream/songsandfablesil00rankuoft

Imagen
Generada haciendo uso de Textorizer a partir de una fotografía de W. Rankine y el texto de este post.

Kelvin

En 1848 William Thomson, un joven profesor de ciencias de la Universidad de Glasgow, se encontraba enfrascado en estudios teóricos sobre las máquinas de calor, desarrollados pocos años antes por el físico francés Sadi Carnot. Según la teoría de Carnot, el rendimiento de una máquina reversible, que transforme calor en trabajo mecánico, está en función únicamente de las dos temperaturas en las que trabaja la máquina. Sin embargo, los cálculos de Thomson tropezaban con las escalas de temperatura conocidas en ese entonces, que requerían el uso de valores negativos para bajas temperaturas y sobretodo porque el punto cero de las escalas estaba definido de forma arbitraria. Thomson resolvió el problema al proponer la primera escala termodinámica de la temperatura en la que tenía en cuenta "el cero absoluto". Estableció su nueva escala partiendo de la premisa que los valores de temperatura son proporcionales a los calores absorbidos y cedidos por una máquina de Carnot. Haciendo uso de la ecuación que define el rendimiento o eficiencia de una máquina de calor, determinó el cero absoluto en su escala.

La máquina de calor alcanza la máxima eficiencia (100%, e = 1), cuando la temperatura es cero, el menor valor posible en esta escala.

Thomson dio a conocer su nueva escala en el artículo "On an Absolute Thermometric Scale": usa la graduación de la escala Celsius, pero estableciendo el "frío infinito" (cero absoluto) como el punto cero de su escala. Como Gay-Lussac en sus estudio de dilatación de los gases, Thomson calculó que el cero absoluto se hallaba a -273 °C.

William Thomson (Belfast, 1824-1907) quedó huérfano de madre a los 6 años y nunca asistió a la escuela, pero desde muy pequeño descubrió las matemáticas de manos de su padre, quien se encargó de su educación. Cuando William contaba con 8 años, su familia se mudó a Glasgow, donde su padre se hizo cargo del Departamento de Matemáticas de la Universidad. Siendo aún muy joven ingresó a la Universidad de Glasgow y luego a la de Harvard, donde estudió matemáticas y ciencia. Posteriormente fue a París para realizar estudios de física, y a los 22 años se convirtió en profesor de ciencias de la Universidad de Glasgow. Thomson desarrolló teorías en termodinámica, magnetismo y electricidad. Llevó a la práctica muchos de sus estudios al diseñar diversos instrumentos, uno de los más famosos es el que permitió instalar el telégrafo transatlántico entre Irlanda y la actual Terranova, Canadá. Su prolífica carrera lo llevó a que lo nombraran Sir a los 34 años y Barón, o Lord como se les llama habitualmente a los Barones, a los 68 años. Fue él mismo quien propuso que su título fuera el de Baron Kelvin of Largs, en recuerdo del río Kelvin que pasa cerca de la Universidad de Glasgow, mientras que Largs hace referencia al lugar donde tenía su casa de campo, cerca del pueblo de Largs, y donde finalmente murió a los 83 años. El nombre Kelvin se emplea hoy en día no sólo para identificar a William Thomson sino también para denominar la unidad de la escala absoluta de temperaturas.
Referencias

• The Straight Dope, Why do we have so many temperature scales?, December 28, 2004, http://www.straightdope.com/columns/read/2191/why-do-we-have-so-many-temperature-scales
• Escalas de Temperatura, La Enciclopedia-El País, pp. 14792-4, Ed. Salvat, 2003
• General Chemistry Online!, Why is the difference between Celsius and Kelvin temperatures 273 units?, http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/measurement/faq/why-273.15-kelvin.shtml
• Silvanus P. Thomson, Lord Kelvin biography, IEC, http://www.iec.ch/about/history/articles/lkbio-e.htm
• In Depth Info, Lord Kelvin and His Scale, http://www.indepthinfo.com/temperature/kelvin.htm
• La Temperatura y su Medida, La Enciclopedia del Estudiante-El País, tomo 12: Física y Química, pp. 28-9Ed. Santillana, 2005.

Imagen

• William Thomson, 1st Baron Kelvin
• Firma de Kelvin
• Wordle creado usando el texto de este post.

Bonne année! Bonne santé!

Este es el primer saludo que se dan los franceses al verse por primera vez en el nuevo año, y me pareció muy apropiado usarlo para mi primer post del 2010: Feliz año y que la salud les acompañe.

Tres son los buenos propósitos de Quimistorias para el 2010:

1. Conservar la salud


2. No perder el optimismo


3. Luchar contra la desinformación

¡Qué disfruten de un feliz año!

Imagen realizada utilizando wordle