Cavendish

Henry Cavendish es uno de los científicos cuya biografía se enreda tanto como la propia balanza de torsión que utilizó en uno de sus experimentos más famosos. Curiosamente, ese experimento, que ha pasado a la historia por ser el que permitió medir la constante de gravitación universal (G), no fue ideado exactamente con ese propósito. 

En el capítulo se menciona que Cavendish entró a formar parte de la Royal Society en 1760. Newton y Hooke, entre otros ilustres científicos, también formaban parte de ella. La Royal Society es una comunidad de los científicos más eminentes del mundo y es la academia científica más antigua de la existencia continua, sus objetivos Hay aproximadamente 1.450 socios y miembros extranjeros, entre ellos alrededor de 80 premios Nobel.

Varios científicos famosos estuvieron involucrados en su fundación o han participado en su historia. Muchos ilustres científicos pertenecían a esta sociedad como: Charles Darwin, Robert Boyle, John Evelyn, Robert Hooke e Isaac Newton.

De acuerdo con el libro, Cavendish midió la composición química del aire, como se puede apreciar en este diagrama.

La teoría del flogisto intentaba explicar el fenómeno de la combustión y la causa de que algunos elementos fueran combustibles mientras que otros no. Su creador, el médico y químico alemán George Ernest Stahl (1660-1734), suponía que el calor se presenta en dos formas: libre y en combinación. Éste último, que denominó flogisto -palabra que en griego significa inflamable-, es inherente a todos los cuerpos combustibles. De este modo, la combustión era, según Stahl, el paso de esta forma de fuego combinado a la forma libre, donde se hace apreciable a los sentidos. Las cenizas y escorias que quedan tras la combustión carecen de flogisto y, por consiguiente, son incapaces de volver a arder. Esta interpretación de la combustión fue rebatida a finales del siglo XVIII por Lavoisier, al demostrar que se trataba de una reacción química.

Entre los numerosos descubrimientos de Cavendish realizó importantes descubrimientos de química, vamos a investigar sobre las propiedades del Hidrógeno y sobre la composición química del agua:

• El Hidrógeno es altamente inflamable y quema en las concentraciones de 4% o más H2 en aire. El hidrógeno común tiene un peso molecular de 2.01594. El gas tiene una densidad de 0.071 g/l a 0ºC y 1 atm. Su densidad relativa, comparada con la del aire, es de 0.0695. El hidrógeno es la sustancia más inflamable de todas las que se conocen. El hidrógeno es un poco más soluble en disolventes orgánicos que en el agua. Muchos metales absorben hidrógeno. La adsorción del hidrógeno en el acero puede volverlo quebradizo, lo que lleva a fallas en el equipo para procesos químicos.
  A temperaturas ordinarias el hidrógeno es una sustancia poco reactiva a menos que haya sido activado de alguna manera; por ejemplo, por un catalizador adecuado. A temperaturas elevadas es muy reactivo.
• Composición del agua: El agua está formada por dos átomos de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O) unidos mediante sendos enlaces covalentes, de manera que la molécula tiene una forma triangular plana. Es decir los átomos de hidrógeno y oxígeno están separados entre sí aproximadamente 0,96 Angstroms (más o menos un nanómetro – una milmillonésima de metro) y el ángulo que forman sus líneas de enlace es de unos 104,45 grados.

El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad. En general, el valor del calor específico depende del valor de la temperatura inicial. Se le representa con la letra c (minúscula).

De forma análoga, se define la capacidad calorífica como la cantidad de calor que hay que suministrar a toda la masa de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). Se la representa con la letra C (mayúscula).

Por lo tanto, el calor específico es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa.

La ley de Coulomb: Esta ley dice que dos fuerzas eléctricas en equilibrio se atraen o se repelen (dependiendo de si son de distinto signo o del mismo respectivamente) proporcionalmente al producto de sus cargas puntuales e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Esta ley funciona sólo cuando las fuerzas estan en reposo o en MRU.

Ley de gravitación universal:La gravitación es la fuerza de atracción mútua que experimentan dos cuerpos por el hecho de tener una masa determinada. La ley de gravitación universal afirma que dicha fuerza de atracción que experimentan esos dos cuerpos dotados de masas es directamente proporcional al producto de sus masa e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que lo separa.

Se puede observar que las fuerzas eléctricas de dos cuerpos se atraen proporcionalmente a sus cargas e inversamente proporcional a la distancia entre los dos al cuadrado de la misma forma que la furza de atracción entre dos masa es proporcional al producto de dichas masa e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia. Las dos formulas son muy parecidas aunque cambia su constante. Por otro lado las cargas pueden ser de distinto signo mientras las masas no.

El condensador eléctrico es una herramienta capaz de almacenar energía en un campo eléctrico. Mide la diferencia potencial entre dos cargas eléctricas como hemos visto en el video. Esta herramienta personalmente no podríamos fabricarla en casa debido a nuestra falta de material especifico. Sin embargo si podríamos general energía frotando un globo con una camiseta o un tubo de plástico con un trapo.

Un termómetro mide la temperatura de un cuerpo o de una sustancia. La propiedad del mercurio que se dilata al aumentar la temperatura y se contrae al disminuir esta es la que hace que se utilice en los termómetros. Las escalas son las siguientes:

• Grados Kelvin su punto cero es el cero absoluto.
• Grados Celsius. Se basa en el punto de fusión del agua (0 grados) y e punto de ebullición (100 grados). Un grado Celsius es igual a un grado Kelvin menos 273
• Grados Fahrenheit. También relaciona el punto de fusión y evaporación del agua. Un grado Celsius es igual a un grado Fahrenheit menos 32 entre 1,8

Cavendish inventó un termómetro que no era de mercurio era de alcohol. El procedimiento es parecido. En un tubo de vidrio que tiene en uno de sus lados una dilatación, que se llama bulbo y está llena de alcohol. El alcohol se dilata o se contrae (sube o baja respectivamente) dentro de ese tubo de vidrio al cambiar la temperatura. En realidad este tipo de termometros se utiliza para tomar la temperatura del ambiente y no la de personas.

El centro de gravedad de un cuerpo es el punto en el que se aplican todas las fuerzas(resultante) de gravedad que actúan sobre ese cuerpo.

La balanza de torsión es un experimento que al principio no fue ideado por Henry Canvendish(el primero en idearlo fue John Michell, pero que no pudo comprobarlo porque murió), con este experimento/experiencia, Cavendish intenta demostrar que dos cuerpos de distinta masa se atraen, así también demostro la Ley de Gravitación Universal. Este experimento consiste en atar a un hilo,un palo con dos esferas con masas pequeñas(tienen que ser la misma masa) en los extremos, y a su vez tener colocadas otras dos esferas más grandes y masa mayor; para poder poner en practica este experimento, Cavendish tenía que estar fuera de la habitación,porque sino su masa interferiría en la balanza. Si el experimento salía bien, una de las esferas de los extremos tenía que juntarse con una de las esferas grandes, mientras que la del extremo contrario haría lo mismo pero con la otra esfera grande.

Para terminar, hablaremos del magnetismo, fenómeno físico mediante el que los objetos ejercen sobre otros cuerpos fuerzas de repulsión o atracción.

No sería la mejor idea el utilizar el hierro o el acero para nuestro experimento ya que debido a los campos magnéticos que tienen podrían perjudicar al experimento. Otros materiales a evitar serían el Cobalto(Co) y el Niquel(Ni) ya que son muy parecidos por no decir iguales al Hierro(Fe).