O que foi a crise da ciência no século XIX?

O que foi a crise da ciência no século XIX?
Rumford, como é mais conhecido na Física, foi um físico e inventor anglo-americano.

Em 1772, casou-se, na cidade então denominada Rumford, com a rica herdeira Sarah Rolfe, através de cuja influência, tornou-se major da Milícia de New Hampshire.

Durante a Guerra Civil Americana, foi ativista contra o movimento de independência. Perseguido pelos revoltosos, abandonou esposa e casa e aderiu às tropas britânicas.

Durante este período, estudou o poder da pólvora, o que lhe valeu uma publicação em 1781 no Philosophical Transactions of the Royal Society e a reputação de cientista.

Com o fim da guerra, mudou-se para a Inglaterra, onde recebeu o título de cavaleiro (Sir), posteriormente recebe o título de Conde de Rumford, e casa-se, em 1804, com Marie-Anne Pierette Paulze Lavoisier, viúva de Lavoisier, como vimos na na aula Lavoisier e a Revolução Química. 

A descoberta do calor

Enquanto deslocado na Bavária, Rumford observou o calor gerado pela perfuração de canhões no Arsenal de Munique, como se estivessem sendo aquecidos por fogo. Numa experiência, ele colocou o equipamento dentro d'água e observou que, não só a água chegava a ferver, como o suprimento de calor parecia inesgotável, o que era incompatível com a Teoria do calórico, discutida na aula Lavoisier e a Revolução Química. Rumford desenvolve, então, a ideia de que calor é uma forma de energia cinética.

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Publicou seus resultados em 1798, em um artigo intitulado An Experimental Enquiry Concerning the Source of the Heat which is Excited by Friction (Uma Investigação Experimental sobre a Fonte de Calor que é Excitada por Fricção), novamente no Philosophical Transactions of the Royal Society. Nele, Rumford argumenta que a única coisa que foi fornecida ao canhão foi o movimento, o que tornou este trabalho fundamental para o estabelecimento do Princípio de Conservação de Energia, embora tenha sido recebido com hostilidade, a princípio.

Embora um pouco tendencioso, este experimento inspirou Joule (vide abaixo) a estabelecer a relação entre energia mecânica e calor.

Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832)

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Carnot foi um físico, matemático e engenheiro francês.

Era tio de Marie François Sadi Carnot, presidente da França de 1887 a 1894.

É considerado o 'Pai da Termodinâmica'.

Em 1824, publicou sua obra única Réflexions sur la Puissance Motrice du Feu et sur les Machines Propres a Développer Cette Puissance (Reflexões sobre Potência Motriz do Fogo e Máquinas Próprias para Aumentar essa Potência), onde faz uma revisão das importâncias industrial, política e econômica da máquina a vapor, já bastante utilizada, mas ainda sem um estudo teórico.

Nele, baseado apenas na Teoria do calórico, proposta por Lavoisier em 1783, como vimos na aula Lavoisier e a Revolução Química, Sadi Carnot propos o ciclo conhecido como Ciclo de Carnot, não realizável na prática, mas que se constitui no limite teórico para as máquinas térmicas. 

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Esse ciclo reflete o Segundo Princípio da Termodinâmica, elaborado por Sadi-Carnot como

"Para haver conversão contínua de calor em trabalho, um sistema deve realizar ciclos entre fontes quentes e frias, continuamente. Em cada ciclo, é retirada uma certa quantidade de calor da fonte quente (energia útil) [Qa], que é parcialmente convertida em trabalho [W], sendo o restante rejeitado para a fonte fria (energia dissipada) [Qb]"

Esse princípio serviu de base para a 2ª Lei da Termodinâmica.

Ela pode ser expressa de várias formas. Uma delas, de forma qualitativa, seria 

Não é possível transformar completamente trabalho em calor, sem que outras mudanças ocorram no ambiente.

Na prática, 

  • a fonte quente é geralmente uma caldeira aquecida por algum combustível, seja ele químico ou nuclear, e 
  • a fonte fria é, geralmente o meio ambiente.

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Como há sempre uma energia dissipada para o meio ambiente em forma de calor, segundo esse princípio, isso implica que não é possível construir uma máquina com rendimento de 100%!

Isso significa, também, que não é possível construir uma máquina que não cause poluição térmica.

James Prescott Joule (1818-1889)

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Joule foi um físico e cervejeiro britânico.

Estudou, juntamente com seu irmão, com Dalton.

Joule colaborou com William Thomson, mais conhecido como Lorde Kelvin no desenvolvimento da escala absoluta de temperatura, hoje denominada escala Kelvin.

Também formulou a lei entre o fluxo de corrente através de uma resistência elétrica e o calor dissipado por ela. Com esse trabalho, ele esperava ingressar na Royal Society, mas como não era engenheiro nem trabalhava na academia, era visto como apenas um amador de província. Felizmente, a história lhe fez justiça e essa lei é hoje chamada de Lei de Joule. 

No entanto, sua contribuição mais revolucionária para a Física foi para a Primeira lei da Termodinâmica e para o Princípio de Conservação de Energia, especialmente por seu famoso experimento que demonstra a equivalência entre calor e trabalho.

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A queda do peso fazia as pás dentro da água girarem, causando um aumento de sua temperatura, pela transformação do trabalho, realizado pela força gravitacional sobre o peso, no calor que, transferido para a água, a aquecia. Joule foi capaz de medir com grande precisão essas duas quantidades e determinou sua equivalência como

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No entanto, a visão de Joule encontrou muita resistência, especialmente por, de forma semelhante ao experimento de rumford, visto acima, implicar num suprimento inesgotável de calórico, aparentemente contradizendo a Teoria do calórico, que até serviu de base para o Ciclo de Carnot, como vimos acima.

Em 1850, Clausius demonstrou que era possível compatibilizar o Princípio de Carnot com a Teoria cinética dos gases se a conservação do calórico se transformasse no Princípio de conservação de energia.

Em 1865, Clausius introduziu o conceito de entropia.

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Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821-1894)

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Helmholtz foi um médico e físico alemão.

Foi considerado um dos cientistas mais relevantes do século XIX.

Helmholtz contribuiu para a Fisiologia e para a Psicologia fisiológica com teorias da percepção visual, visão a cores, percepção do som, etc.

Em 1854, propos a idéia da 'morte térmica' do Universo.

Na Filosofia, é conhecido por sua Filosofia da Ciência, idéias sobre a relação entre as leis da percepção e as leis da natureza, sobre a Estética e idéias sobre o poder civilizador da Ciência também é conhecido como o criador da Teoria da Panspermia Cósmica.

Em 1850, influenciado pela obra Zur Farbenlehre (Da Teoria das Cores), de Goethe (ver abaixo), desenvolveu a teoria de Young, segundo a qual há três tipos de cone na retina: sensíveis ao azul, ao verde e ao vermelho. A intensidade relativa dos sinais de cada conjunto de cones, é interpretada pela mente como cor:

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Na Física, Helmholtz é conhecido pelas suas teorias da conservação da energia, trabalhos em Eletrodinâmica, Termodinâmica Química e numa fundação mecânica para a Termodinâmica.

Helmholtz chegou ao Princípio de conservação de energia estudando metabolismo muscular. Ele tentou demonstrar que nenhuma energia é perdida no movimento muscular, motivado pela implicação de que não havia 'forças vitais' envolvidas, conceito da tradição especulativa da Naturphilosophie, paradigma dominante na Fisiologia germânica da época, e que se opunha ao mecanicismo newtoniano.

Em 1847, publica a definição definitiva da conservação da energia, na forma da 1ª Lei da Termodinâmica:

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onde

  • E é a energia interna;
  • Q é o calor e;
  • W é o trabalho.

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Continue conhecendo a crise da Física no inicio do século XX.


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dos SANTOS, Renato P. . In Física Interessante. 17 Jul. 2021. Disponível em: <>. Acesso em: &amp;lt;script language="Javascript"&amp;gt;document.write(today()).&lt;/small&gt; &lt;hr size="2" width="100%"&gt; &lt;p&gt;Voltar ao &lt;b&gt;começo&lt;/b&gt; &lt;script language="Javascript"&gt; document.write("&lt;a title=\"come&amp;ccedil;o de "+document.title+"\" href='#TOP'&gt;"); desta página <script language="Javascript">document.write("</a>");

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O que foi a crise da ciência no século 19?

Resposta verificada por especialistas Por crise da ciência no século XIX entende-se um período de ascensão de pseudociência, desinformação e charlatanismo, o que ocorria principalmente em função da demora pela qual conseguia-se divulgar informações verdadeiras e desmentir concepções falsas.

Que foi a crise da ciência?

A crise da ciência moderna é uma crise de legitimidade e fundamentação. Isso porque as antigas relações que a ciência tinha com a verdade foram questionadas, pois já não há critérios que possibilitem um conhecimento ab- solutamente certo e seguro.

Como era a ciência no século XIX?

No século XIX, muitas ciências foram sistematizadas, recebendo um tipo de configuração (procedimentos metodológicos, formas de investigação etc.) que as tornaria respeitáveis. A sociologia e a antropologia são exemplos dessas ciências. A história, como veremos, também está entre elas.

Como surgiu a crise da ciência?

A crise das ciências modernas é decorrente de uma crise de fundamento, seja ele, religioso, científico ou moral, esses fundamentos promoveram o afastamento do mundo da vida. A preocupação com o sentido da vida é anterior ao nascimento das ciências e está acima destas segundo Husserl.