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Este artigo tem como objetivo fazer uma análise histórica do surgimento da teoria do calórico, de seu poder explicativo e de seu declínio. Ao contrário do que muitos textos divulgam, mostraremos que Joseph Black não foi o primeiro a pesquisar o calor como substância e que os experimentos de Benjamin Thompson (Conde Rumford) não foram cruciais para o abandono dessa teoria. O poder explicativo do calórico será evidenciado por análises de trechos do livro de divulgação da ciência de autoria de Janet Marcet. Acreditamos que o conhecimento desses fatos ajudará a compreender melhor a origem de muitos termos que utilizamos no estudo da calorimetria, além de alertar professores e alunos quanto aos erros de afirmações históricas presentes nos textos didáticos.

No início do século XIX, havia duas teorias absolutamente distintas acerca da a natureza do calor: a Teoria Mecânica do Calor e a Teoria do Calórico. Na primeira, o calor era considerado ‘uma vibração’ dos átomos constituintes da matéria. Assim, a temperatura representava a intensidade dessas vibrações e uma transferência de calor de um corpo para outro era uma propagação das mesmas. Quando dois corpos a temperaturas diferentes eram colocados em contato, os átomos do corpo mais quente comunicavam parte de suas vibrações aos do corpo mais frio por meio de colisões e, esse processo continuava até que os átomos dos dois corpos vibrassem com intensidades iguais; na segunda, o calor era considerado como um fluido sutil que preenchia o interior dos corpos materiais. Espalhado por toda a natureza, esse fluido era propagado ou conservado nos corpos, de acordo com suas propriedades e temperaturas. A teoria do calórico, antes de ser substituída pela concepção do calor como uma forma de energia, em meados do século XIX, alcançou grandes sucessos com os trabalhos de Jean-Baptiste Fourier (1768 – 1830) em 1822, Sadi Carnot (1796 – 1832), em 1824 e Émile Clapeyron (1799 – 1864) em 1834. Neste trabalho propomos, por meio de uma revisão criteriosa dos resultados analíticos de Clapeyron, desenvolvidos com base na teoria do calórico, readequá-los e compará-los com teorias e dados experimentais atuais e, mostrar que ainda podemos compreender algumas características dos fenômenos térmicos, sem considerar o calor como uma forma de energia. Em especial, no estudo dos gases, obtivemos informações objetivas bastantes precisas sobre a absorção e liberação de calor nos processos isotérmicos, rendimento da máquina térmica de Carnot e a relação entre os calores específicos.

A Termodinâmica Clássica ou Termodinâmica do Equilíbrio é uma das áreas da Física mais bem consolidadas. É sintetizada por uma estrutura de conhecimento bem definida e autocoerente. A essência da estrutura teórica da Termodinâmica Clássica está num um conjunto de leis naturais que governam o comportamento de sistemas físicos macroscópicos. Essas leis foram formuladas a partir de generalizações de observações e são, em grande parte, independentes de quaisquer hipóteses relativas à natureza microscópica da matéria. Em geral, as aproximações estabelecidas para a Termodinâmica Clássica seguem uma das duas alternativas: a aproximação histórica que faz uma descrição cronológica da evolução das idéias, conceitos e fatos e, a aproximação postulatória, na qual são formulados postulados não demonstrados “a priori”, mas que podem ter suas veracidades confirmadas “a posteriori”. Neste trabalho, elaboramos uma breve revisão da evolução conceitual da aproximação histórica pré-clássica que vai desde o início do século XVII até meados do século XIX. Para isso, abordamos de forma evolucionária e fenomenológica os seguintes temas: natureza do calor, termometria, calorimetria, máquina térmica de Carnot, equivalente mecânico do calor e, a primeira e a segunda lei. A lei zero, que foi formulada posteriormente, está incluída na discussão.

The aim of this paper is to make a historical analysis of the appearance of the caloric theory, its explanatory power and its decline. Unlike many texts disclose, we will show that Joseph Black was not the first to investigate the heat as a substance and that the experiments of Benjamin Thompson (Count Rumford) were not crucial to the abandonment of this theory. The explanatory power of the caloric will be shown by analysis of extracts from the book of dissemination of Science authored by Janet Marcet. We believe that the knowledge of these facts will help to better understand the origin of many terms that we use in the study of the calorimetry, besides alerting teachers and students of the historical claims errors found in textbooks. [ABSTRACT FROM AUTHOR]