Os experimentos de joule e a primeira lei da termodinâmica

Revista Brasileira de Ensino de F´ ısica, v. 31, n. 3, 3603 (2009) www.sbfisica.org.br

Os experimentos de Joule e a primeira lei da termodinˆmica a
(Joule’s experiments and the first law of thermodynamics)

J´lio C´sar Passos1 u e
Laborat´rios de Engenharia de Processos de Convers˜o e Tecnologia de Energia, Departamento de Engenharia Mecˆnica, o a a Centro Tecnol´gico, Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Universit´rio, Florian´polis, SC, Brasil o a o Recebido em 18/12/2008; Aceito em 14/5/2009; Publicado em 12/10/2009 A formula¸ao do princ´ c˜ ıpio da conserva¸ao da energia ´ um exemplo de longo amadurecimento, quase dois c˜ e s´culos e meio, de uma id´ia que se tornou uma das leis b´sicas da f´ e e a ısica e cuja generaliza¸˜o foi alcan¸ada ao ca c ser formalizada como primeira lei da termodinˆmica. No presente artigo, apresenta-se uma an´lise das diferentes a a formula¸oes da primeira lei com o objetivo de resgatar informa¸oes hist´ricas que poder˜o contribuir para o c˜ c˜ o a ensino da termodinˆmica. O estudo mostra que no final do s´culo XIX j´ se considerava dif´ afirmar quem a e a ıcil teria descoberto o princ´ ıpio da equivalˆncia entre calor e trabalho, j´ que diversos estudiosos haviam abordado e a o tema, e como as meticulosas pesquisas experimentais de Joule permitiram a demonstra¸ao da equivalˆncia de c˜ e diferentes tipos de energia e contribu´ ıram de forma definitiva para a elabora¸ao da primeira lei da termodinˆmica. c˜ a Palavras-chave: conserva¸ao da energia, primeira lei, termodinˆmica, hist´ria da ciˆncia. c˜ a o e The formulation of the principle of conservation of energy is an example of the long maturation, almost two and a half centuries, of an idea that became one of the fundamental laws of physics whose generalization was attained when it was formalized as the first law of thermodynamics. In this paper, an analysis of the different formulations of the first law is presented, aimed at rescuing historic information that could