Enerjinin korunumu yasasına göre, enerji kaybolmaz yalnızca biçim değiştirir. Ama 1840’larda bilim insanlarının, enerjinin ne olduğu konusunda muğlak bir fikre sahipti. Bir İngiliz bira imalatçısının oğlu olan James Prescott Joule; ısının, mekanik hareketin ve elektriğin birbirine dönüşebilir enerji biçimleri olduğunu ve biri diğerine dönüştüğünde toplam enerjinin aynı kaldığını gösterdi.

Joule’un deneyinde düşen bir ağırlık, bir kova suyun içinde dönen bir pedalı hareket ettirdi. Hareketin enerjisi ısıya dönüştü.

Enerjiyi Dönüştürmek

Joule deneylerine evdeki bir laboratuvarda başladı. 1841’de bir elektrik akımının ne kadar ısı ürettiğini buldu.

Mekanik hareketi ısıya dönüştürme deneyleri yaptı ve düşen bir ağırlığın sudaki bir çarkı döndürüp suyu ısıttığı bir deney geliştirdi. Joule sudaki sıcaklık artışını ölçerek, belli bir miktarda mekanik işin yaratacağı ısının tam miktarını çıkarabildi. Bu dönüşümde enerjinin hiç kaybolmadığını iddia etti.

1847’de Alman fizikçi Hermann von Helmholtz enerjinin korunumu teorisini özetleyen bir tebliğ yayımlayana kadar Joule’un düşünceleri büyük ölçüde göz ardı edildi; ancak ondan sonra çalışmalarını Oxford’taki British Association’a sundu. Standart enerji birimi joule, adını ondan alır.

Isı ve Enerji Hakkında Tarihsel Görüşler

1749 – Fransız matematikçi Emilie du Chatelet, Newton’ın yasalarından enerjinin korunumu yasasını türetir.

1824 – Fransız mühendis Sadi Carnot doğada tersinir süreçler olmadığını söyleyerek, termodinamiğin ikinci yasasının yolunu döşer.

1834 – Fransız fizikçi Benoit Paul Emile Clapeyron, Carnot’nun çalışmasının geliştirip, termodinamiğin ikinci yasasının bir versiyonunu ifade eder.

1850 – Alman fizikçi Rudolf Clausius, termodinamiğin birinci ve ikinci yasalarının ilk berrak ifadesini verir.

1854 – İskoç mühendis William John Macquorn Rankine, enerjinin dönüşümüne daha sonra entropi (bir düzensizlik ölçüsü) denilen kavramı ekler.