Anexo:Cronología de la termodinámica
From Wikipedia, the free encyclopedia
Este artículo recoge una cronología de la termodinámica listando los hechos más destacados de esta rama de la física.
Cronología de la termodinámica
| Fecha | País | Acontecimiento | Época |
|---|---|---|---|
| siglo V a. C. |  | Algunos filósofos de la Antigua Grecia, como Empédocles, abogan por una descomposicón del mundo en cuatro elementos básicos: agua, tierra, aire y fuego. | Antigüedad |
| siglo V a. C. | | Leucipo y Demócrito fundan el atomismo. | |
| siglo I a. C. |  | Lucrecio escribe un poema titulado De natura rerum describiendo el pensamiento de Epicuro.[1] | |
| 1593 | | Galileo Galilei inventa uno de los primeros termoscopios, también conocido como termómetro de Galileo[2] | siglo XVI |
| 1620 |  | Francis Bacon defiende el método experimental y lleva a cabo numerosas observaciones sobre el calor. Sugirió que el calor está relacionado con el movimiento.[3] | siglo XVII |
| 1644 | | Evangelista Torricelli tiene la idea de sustituir el mercurio en el agua en la denominada experiencia de Torricelli: puesta en evidencia del «grosso-vido»; suguieron los trabajos de Pascal (experiencia del Puy-de-Dôme, 1648)[4], y los trabajos de Robert Boyle (1682)[5] y los de Edme Mariotte (1676)[6] sobre la compresibilidad de los gases. Las bombas se mejoraron, Christian Huygens y Denis Papin (1691)[7] crearon el primer motor hacia 1690. | |
| 1650 |  | Otto von Guericke construye la primera bomba de vacío.[8] | |
| 1660 |  | Robert Boyle descubre experimentalmente la ley de Boyle, que relaciona la presión y el volumen de un gas (publicada en 1662).[9] | |
| 1665 | | Robert Hooke publica su libro Micrographia, en el que afirma: «el calor no es más que una agitación muy vigorosa y vehemente de las partes de un cuerpo»[10][11][12] | |
| 1669 | | Johann Joachim Becher, en su libro Physica subterranea, propone una teoría de la combustión que implica la existencia de un principio combustible, la tierra grasa o tierra oleaginosa (en latín: terra pinguis).[13] | |
| 1679 |  | Denis Papin diseña un digestor a vapor que inspiró el desarrollo del sistema motor pistón y cilindro de vapor. | |
| 1686 | | Gottfried Leibniz desarrolla el concepto de vis viva, una versión limitada de la conservación de la energía.[14] | |
| 1697 | | Georg Ernst Stahl renombra la tierra grasa de Becher como flogisto y desarrolla la teoría del flogisto.[15] | |
| 1698 | | Thomas Savery patenta un temprano motor de vapor.[16] | |
| 1702 | | Guillaume Amontons introduce el concepto de cero absoluto, basándose en observaciones de los gases. | siglo XVIII |
| 1738 |  | Daniel Bernoulli publica Hydrodynamica, iniciando la teoría cinética de los gases.[17] | |
| 1749 | | Émilie du Châtelet, en su traducción al francés y comentario de los Philosophiae Naturalis Principia Mathematica de Newton, deriva la conservación de la energía a partir de los primeros principios de la mecánica newtoniana. | |
| 1761 |  | Joseph Black descubre que el hielo absorbe calor sin cambiar su temperatura cuando se está derritiendo, lo que lo condujo a establecer el concepto de calor latente.[18] | |
| 1772 | | Daniel Rutherford, un alumno de Black, descubre el nitrógeno,[19][20] que él llama phlogisticated air (aire flogisticado), y juntos explican los resultados en términos de la teoría del flogisto. | |
| 1776 | | John Smeaton publica un artículo sobre experimentos relacionados con la energía, el trabajo, el momentum, y la energía cinética, apoyánsose en la conservación de la energía. | |
| 1777 |  | Carl Wilhelm Scheele distingue la transferencia de calor por radiación térmica de la convección y conducción. | |
| 1783 | | Antoine Lavoisier descubre el oxígeno y desarrolla una explicación de la combustión; en su artículo «Réflexions sur le phlogistique», desaprueba la teoría del flogisto y propone la teoría calórica.[21] | |
| 1784 |  | Jan Ingenhousz describe el movimiento browniano de las partículas de carbón vegetal en el agua. | |
| 1788 | | Pierre Prévost muestra que todos los cuerpos irradian calor, no importa lo caliente o frío que estén.[22] | |
| 1798 |  | El conde Rumford (Benjamin Thompson) publica su artículo An Experimental Enquiry Concerning the Source of the Heat which is Excited by Friction detallando mediciones del calor de fricción generado en el mecanizado de los cañones y desarrolla la idea de que el calor es una forma de energía cinética; sus medidas eran incompatibles con la teoría calórica, pero también eran lo suficientemente imprecisas como para dejar lugar a dudas.[23] | |
| 1802 | | Joseph Louis Gay-Lussac publicó la ley de Charles, descubierta (pero no publicada) por Jacques Charles hacia 1787; muestra la dependencia entre la temperatura y el volumen. Gay-Lussac también formula la ley que relaciona la temperatura con la presión (la ley de la presión, o ley de Gay-Lussac) | 1800-1849 |
| 1804 | | Sir John Leslie observa que una superficie negra mate irradia calor con mayor eficacia que una superficie pulida, sugiriendo la importancia de la radiación del cuerpo negro.[24] | |
| 1805 | | William Hyde Wollaston defiende la conservación de la energía en On the Force of Percussion.[25] | |
| 1808 | | John Dalton defiende la teoría calórica en A New System of Chemistry y describe cómo se combina con la materia, especialmente con los gases; propone que la capacidad calorífica de los gases varía inversamente con el peso atómico.[26] | |
| 1810 | | Leslie congela agua artificialmente convirtiéndola en hielo.[27] | |
| 1813 | | Peter Ewart apoya la idea de la conservación de la energía en su artículo On the measure of moving force (Sobre la medida de la fuerza motriz); el artículo influye fuertemente en Dalton y su alumno, James Joule. | |
| 1819 | | Pierre Louis Dulong y Alexis Thérèse Petit enuncian la ley de Dulong-Petit para la capacidad calorífica específica de un cristal.[28] | |
| 1820 |  | John Herapath desarrolla algunas ideas sobre la teoría cinética de los gases, pero erróneamente asocia la temperatura con el momentum molecular en lugar de con la energía cinética; su trabajo recibe poca atención salvo la de Joule. | |
| 1822 | | Joseph Fourier introduce formalmente el uso de las dimensiones en las cantidades físicas en su Théorie Analytique de la Chaleur.[29] | |
| 1822 | | Marc Seguin escribe a John Herschel apoyando la conservación de la energía y la teoría cinética. | |
| 1824 | | Sadi Carnot analiza la eficiencia de las máquinas de vapor usando la teoría calórica; desarrolla la noción de un proceso reversible y, al postular que no existe tal cosa en la naturaleza, sienta las bases de la segunda ley de la termodinámica, y el inicio de la ciencia de la termodinámica.][30] | |
| 1827 | | Robert Brown descubre el movimiento browniano del polen y partículas de colorante en el agua.[31] Esta observación ya había sido hecha por varios experimentadores desde Stephen Gray en 1695.[32] | |
| 1831 | | Macedonio Melloni demuestra que la radiación del cuerpo negro puede ser reflejada, refractada y polarizada en la misma forma que la luz.[33] | |
| 1834 | | Émile Clapeyron populariza el trabajo de Carnot mediante una formulación gráfica y analítica. También combina la ley de Boyle, la ley de Charles, y la ley de Gay-Lussac para producir una ley general de los gases (PV/T = k).[34] | |
| 1841 | | Julius Robert von Mayer, un científico amateur, escribe un artículo sobre la conservación de la energía, pero su falta de formación académica lleva a su rechazo. Será publicado más adelante, en 1845.[35] | |
| 1842 | | Mayer hace una conexión entre el trabajo, el calor y el metabolismo humano basándose en sus observaciones de la sangre hechas mientras era cirujano de un barco; calcula el equivalente mecánico del calor. | |
| 1842 | .svg){kind=small} | William Robert Grove demuestra la disociación térmica de las moléculas en sus átomos constituyentes, mostrando que el vapor puede ser disociado en oxígeno e hidrógeno, y el proceso revertido. | |
| 1843 | | John James Waterston expone completamente la teoría cinética de los gases,[36] pero según D Levermore «no hay evidencia de que ningún científico físico haya leído el libro; tal vez se pasó por alto debido a su título engañoso, Thoughts on the Mental Functions [Pensamientos sobre las funciones mentales]».[37] | |
| 1843 | | James Prescott Joule encuentra experimentalmente el equivalente mecánico del calor.[38] | |
| 1845 | | Henri Victor Regnault agrega la ley de Avogadro a la ley general de los gases para producir la ley de los gases ideales (PV = nRT). | |
| 1846 | | Karl-Hermann Knoblauch publica De calore radiante disquisitiones experimentis quibusdam novis illustratae | |
| 1846 | | Grove publica una reseña de la teoría general de la conservación de la energía en On The Correlation of Physical Forces.[39] | |
| 1847 | | Hermann von Helmholtz publica una declaración definitiva de la conservación de la energía, la primera ley de la termodinámica.[40] | |
| 1848 | | William Thomson extiende el concepto del cero absoluto de los gases a todas las substancias.[41] | |
| 1849 | | William John Macquorn Rankine calcula la relación correcta entre la presión de vapor de saturación y la temperatura utilizando su hipótesis de vórtices moleculares.[42] | |
| 1850 | | Rankine utiliza su teoría del vórtice para establecer relaciones precisas entre la temperatura, la presión y la densidad de los gases, y las expresiones para el calor latente de evaporación de un líquido; predice con precisión el hecho sorprendente de que el calor específico aparente de vapor saturado sea negativo. | 1850-1899 |
| 1850 | | Rudolf Clausius da la primera declaración conjunta clara de la primera y segunda leyes de la termodinámica, abandonando la teoría del calórico, pero conservando el principío de Carnot. También acuña el término «entropía» (das Wärmegewicht, simbolizado S) para denotar el calor perdido o convertido en desperdicio. ("Wärmegewicht" se traduce literalmente como "peso de calor"; el término inglés correspondiente proviene del griego τρέπω, "yo giro").[43] | |
| 1851 | | Thomson da una declaración alternativa de la segunda ley de la termodinámica. | |
| 1852 | | Joule y Thomson demuestran que una rápida expansión de un gas enfría, más tarde llamado el efecto Joule-Thomson o efecto Joule-Kelvin.[44] | |
| 1854 | | Helmholtz propone la idea de la muerte térmica del universo. | |
| 1854 | | Clausius establece la importancia de dQ/T (teorema de Clausius), pero todavía no nombra la magnitud. | |
| 1854 | | Rankine introduce su función termodinámica, posteriormente identificada como entropía. | |
| 1856 | | August Krönig publica una reseña de la teoría cinética de los gases, probablemente después de leer la obra de Waterston.[45] | |
| 1857 | | Clausius ofrece un relato moderno y convincente de la teoría cinética de los gases en su On the nature of motion called heat [Sobre la naturaleza del movimiento llamado calor].[46] | |
| 1859 | | James Clerk Maxwell descubre la la ley de distribución de velocidades moleculares.[47] | |
| 1859 | | Gustav Kirchhoff muestra que la emisión de energía de un cuerpo negro es una función sólo de la temperatura y la frecuencia.[48] | |
| 1862 | | Clausius define la "disgregación", una precursora de la entropía, como la magnitud del grado de separación de las moléculas de un cuerpo. | |
| 1865 | | Clausius introduce el moderno concepto macroscópico de entropía. | |
| 1865 |  | Johann Josef Loschmidt aplica la teoría de Maxwell para estimar el número de densidad de las moléculas en los gases, dando las viscosidades observadas de los gases. | |
| 1867 | | Maxwell establece las leyes de difusión en un gas que contenga varias especies.[49] | |
| 1867 | | Maxwell se pregunta si el demonio de Maxwell podría revertir procesos irreversibles.[50] | |
| 1870 | | Clausius prueba el teorema de virial escalar.[51] | |
| 1871 |  | Jožef Stefan establece la ley de difusión en un medio que comprende varios componentes (ecuaciones de Stefan-Maxwell)[52] | |
| 1872 | | Ludwig Boltzmann establece la ecuación de Boltzmann para el desarrollo temporal de las funciones de distribución en el espacio de fase, y publica su teorema H.[53] | |
| 1873 |  | Johannes van der Waals da su famosa ecuación de estado de Van der Waal.[54] | |
| 1874 | | Thomson declara formalmente la segunda ley de la termodinámica. | |
| 1875-1878 | Pierre Duhem y Willard Gibbs introducen el potencial termodinámico.[55]·[56] | ||
| 1876 |  | Josiah Willard Gibbs publica el primero de dos artículos (el segundo aparece en 1878), que tratan sobre el equilibrio de fases, las colectividades estadísticas y la energía libre como la fuerza impulsora detrás de las reacciones químicas y la termodinámica química en general.[57] | |
| 1876 | | Loschmidt critica el teorema H de Boltzmann por ser incompatible con la reversibilidad microscópica (paradoja de Loschmidt).[58] El argumento ya había sido planteado por Lord Kelvin en 1874. | |
| 1877 | | Boltzmann establece la relación entre la entropía y probabilidad, la fórmula de Boltzmann.[53] | |
| 1879 | | Stefan observa que el flujo radiante total de un cuerpo negro es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura y establece la ley de Stefan-Boltzmann.[59] | |
| 1884 | | Boltzmann deriva la ley del flujo radiante del cuerpo negro de Stefan-Boltzmann a partir de consideraciones termodinámicas.[60] | |
| 1888 | | Henri-Louis Le Chatelier establece su principio de Le Châtelier de que la respuesta de un sistema químico en equilibrio perturbado será contrarrestar la perturbación.][61] | |
| 1886 | | Jacobus Henricus van 't Hoff relaciona el equilibrio químico con el estado termodinámico.[62] (Relación de van 't Hoff). | |
| 1889 | | Walther Nernst refiere el voltaje de las células electroquímicas a su termodinámica química mediante la ecuación de Nernst. | |
| 1889 | | Svante Arrhenius introduce la idea de la energía de activación para las reacciones químicas, dando la ecuación de Arrhenius. | |
| 1893 | | Wilhelm Wien descubre la ley de desplazamiento para una máxima intensidad específica de un cuerpo negro.[63] | |
| 1894 | | Pierre Curie establece las consecuencias de ciertas propiedades de invariancia en las propiedades termodinámicas.[64] | |
| 1896 | | Ernst Zermelo publica su crítica del teorema H de Boltzmann llamada paradoja de Zermelo.[65] | |
| 1900 | | Max Planck sugiere que la luz puede ser emitida en frecuencias discretas, dando a su ley de radiación del cuerpo negro.[66] | 1900-1944 |
| 1902 | | Gibbs introduce la noción de fluctuación alrededor del equilibrio termodinámico.[67] | |
| 1905 | | Albert Einstein, en el primero de sus artículos del annus mirabilis, sostiene que la existencia de los quanta de energía podría explicar el efecto fotoeléctrico.[68] | |
| 1905 | | Einstein analiza matemáticamente el movimiento browniano como resultado de movimientos moleculares aleatorios en su artículo «Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen» [Sobre el movimiento de pequeñas partículas suspendidas en un líquido estacionario exigido por la teoría cinético-molecular del calor].[69] | |
| 1906 | | Nernst presenta una formulación de la tercera ley de la termodinámica. | |
| 1906 | | Marian Smoluchowski desarrolla los métodos asociados con los movimientos aleatorios.[70] | |
| 1907 | | Einstein usa la teoría cuántica para calcular la capacidad calorífica de un sólido de Einstein.[71] | |
| 1907 | | Paul Langevin desarrolla la ecuación de Langevin para el movimiento browniano.[72] | |
| 1909 | | Constantin Carathéodory desarrolla un sistema axiomático de la termodinámica.[73] | |
| 1910 | | Einstein y Marian Smoluchowski encuentran la relación de Einstein-Smoluchowski para el coeficiente de atenuación debido a las fluctuaciones de densidad en un gas.[74] | |
| 1911 | | Paul Ehrenfest y Tatjana Ehrenfest-Afanassjewa publican su revisión clásica de la mecánica estadística de Boltzmann, Begriffliche Grundlagen der statistischen Auffassung in der Mechanik.[75] | |
| 1912 | | Peter Debye da una estimación mejorada de la capacidad de calor al permitir fonones de baja frecuencia.[76] | |
| 1916-1917 | | Sydney Chapman[77] y David Enskog[78] desarrollan sistemáticamente la teoría cinética de los gases y resuelven la ecuación de Boltzmann para gases (método de Chapman-Enskog). | |
| 1916 | | Einstein considera la termodinámica de las líneas espectrales atómicas y predice la emisión estimulada.[79] | |
| 1919 | | James Jeans descubre que las constantes dinámicas del movimiento determinan la función de distribución de un sistema de partículas. | |
| 1920 |  | Meghnad Saha declara su ecuación de ionización.[80] | |
| 1923 | | Debye y Erich Huckel publican el tratamiento estadístico de la disociación de electrolitos (teoría de Debye-Hückel).[81] | |
| 1924 | | Satyendra Nath Bose introduce la estadística de Bose-Einstein, en un artículo traducido por Einstein.[82] | |
| 1926 | Enrico Fermi[83] y Paul Dirac[84] introducen estadística de Fermi-Dirac para los fermiones.[85]·[86] | ||
| 1927 | | John von Neumann iintroduce la representación de la matriz densidad,[87] estableciendo la mecánica estadística cuántica. | |
| 1928 | | John B. Johnson descubre el ruido de Johnson en un resistor.[88][89] | |
| 1928 | | Harry Nyquist deriva el teorema de fluctuación-disipación, una relación para explicar el ruido de Johnson en un resistor.[90] | |
| 1929 |  | Lars Onsager publica su innovador artículo derivando las relaciones de reciprocidad de Onsager.[91] | |
| 1930 y 1934 | | Norbert Wiener y Alexandre Khintchine establecer el teorema de Wiener-Khintchine para procesos aleatorios.[92][93] | |
| 1931 | | Onsager establece las propiedades de simetría para los coeficientes de transferencia (relaciones de reciprocidad de Onsager)..[94][95] | |
| 1932 | | von Neumann extiende el concepto de entropía a la mecánica cuántica.[96] | |
| 1935 | | Jacques Yvon introduce la noción de función de distribución en N partículas que se utilizó más tarde en la jerarquía BBGKY.[97] | |
| 1937 |  | Lev Landau generaliza el concepto de cambio de fase.[98] | |
| 1938 |  | Anatoly Vlasov generaliza la ecuación de Boltzmann a plasmasy propone la ecuación de Vlasov para una correcta descripción dinámica de los conjuntos de partículas con interacción colectiva de largo alcance.[99][100] | |
| 1939 | | Nikolay Krylov y Nikolai Bogolyubov dan la primera derivación microscópica consistente de la ecuación de Fokker-Planck en el esquema sencillo de la mecánica clásica y cuántica.[101][102] | |
| 1940, 1948 | Hendrik Anthony Kramers (1940)[103] y José Enrique Moyal (1949)[104] establecer la expansión de Kramers-Moyal para simplificar el estudio de un proceso estocástico. | ||
| 1942 | | Joseph L. Doob declara su teorema sobre el proceso de Gauss-Markov.[105] | |
| 1943, 1956 | | Erwin Schrödinger define la entropía negativa en su libro ¿Qué es la vida?.[106][107] El concepto fue desarrollado por Léon Brillouin en 1956.[108] (tentativa inacabada). | |
| 1944 | | Onsager da una solución analítica para el modelo de Ising en 2 dimensiones, incluyendo su transición de fase.[109] | |
| 1945-1946 | | Bogoliubov desarrolla un método general para una derivación microscópica de las ecuaciones cinéticas para los sistemas estadísticos clásicos usando la jerarquía BBGKY.[110][111] | 1945-presente |
| 1945 | | Hendrik Casimir generaliza las relaciones de reciprocidad de Onsager.[112] | |
| 1946 | Bogolyubov, Max Born, Herbert Green y John Kirkwood establecen la jerarquía BBGKY.[110][111][113][114] | ||
| 1947 | .svg){kind=small} | Ilya Prigogine establece las leyes que rigen el estructuras disipativas.[115] | |
| 1947 | | Bogolyubov y Kirill Gurov extienden la jerarquía BBGKY para una derivación microscópica de las ecuaciones cinéticas para sistemas estadísticos cuánticos.[116] | |
| 1948 | | Claude Elwood Shannon establece la teoría de la información y desarrolla la entropía de Shannon.[117][118] | |
| 1949, 1996 | | Harold Grad[119] propone un método de momento para resolver la ecuación de Boltzmann. David Levermore mejorará su cierre resumido usando polinomios de Hermite[120] y en 1996 con un cierre entrópico. | |
| 1951 | | Herbert Callen y Theodore Welton establecer el teorema de fluctuación-disipación que vincula las fluctuaciones en la vecindad del equilibrio termodinámico con la disipación en el medio.[121] | |
| 1952 | | Peter Mazur enuncia la propiedad de producción mínima de entropía en un medio abierto.[122] | |
| 1954, 1956 | Robert Zwanzig (1954) y Hazime Mori (1956) ponen a punto el método del proyector de Mori-Zwanzig en teoría de la respuesta lineal.[123][124][125] | ||
| 1954, 1957 | Melville Green (1954) y Ryōgo Kubo (1957) proporcionan el vínculo entre el coeficiente de transporte y la fluctuación en la vecindad del equilibrio termodinámico (relación de Green-Kubo).[126]·[127] | ||
| 1957 | | Aleksandr Solomonovich Kompaneets, a partir de la ecuación de Fokker-Planck, explica la dispersión Compton inversa de electrones en un campo intenso de fotones: la «comptonización».[128] | |
| 1957 |  | Ryogo Kubo deriva la primera de las relaciones de Green-Kubo para coeficientes de transporte lineal.[129] | |
| 1957 | | Edwin T. Jaynes publica dos artículos que detallan la interpretación de MaxEnt de la termodinámica a partir de la teoría de la información.[130][131] | |
| 1960-1965 | | Dmitry Zubarev desarrolla el método del operador estadístico de no equilibrio, que se convierte en una herramienta clásica en la teoría estadística de los procesos de no equilibrio.[132] | |
| 1963 | | Bernard Coleman y Walter Noll proponen un enfoque alternativo a la termodinámica de no equilibrio (tentativa inacabada).[133] | |
| 1965 | | George Hatsopoulos y Joseph Henry Keenan reformulan el segundo principio en forma de ley de equilibrio de un sistema.[134] | |
| 1972 | | Jacob Bekenstein sugiere que los agujeros negros tienen una entropía proporcional a su área superficial.[135] | |
| 1974 | | Stephen Hawking predice que los agujeros negros podrían radiar partículas con un espectro de cuerpo negro que podrían causar la evaporación de un agujero negro. | |
| 1977 | | Ilya Prigogine obtiene el premio Nobel de Química por su trabajo sobre estructuras disipativas en sistemas termodinámicos alejados del equilibrio. La importación y disipación de energía podría revertir la segunda ley de la termodinámica. | |
| 1983 | Amir Caldeira y Anthony Leggett publican su trabajo sobre sistemas cuánticos disipativos (modelo Caldeira-Leggett).[136] | ||
| 1988 | David Jou, José Casa-Vásquez y Georgy Lebon proponer la termodinámica extendida (extended thermodynamics) incluyendo en las incógnitas de los problemas los flujos de esas mismas magnitudes (tentativa inacabada).[137] | ||
| 1996 | | Adrian Bejan propone la teoría constructal (tentativa inacabada).[138] |
