Termodinamik tarihi
Tarih > Kinetik Teori

Ana madde: Kinetik teori
Isının bir hareket biçimi olduğu fikri belki de en eski fikirlerden biridir ve kesinlikle 1620’de Francis Bacon tarafından Novum Organum’da tartışılmıştır. Isının mikroskobik doğası hakkında yazılan ilk bilimsel düşünce muhtemelen Mikhail Lomonosov’un eserinde bulunabilir, şöyle yazmıştır:
’’(…) hareket, görülmediği gerçeği temel alınarak reddedilmemelidir. Uzak mesafeden görülmemesine rağmen ağaç yapraklarının hareket ettiğini kim inkâr edebilir ki? Perspektif sebebiyle hareketin gizli kaldığı bu durumdaki gibi, hareket eden parçacıkların fazlasıyla küçük boyutlarından dolayı herhangi birinde gizli kalır. Her iki durumda da, görüş açısı o kadar küçüktür ki ne obje ne de hareket görülebilir.’’
Aynı yıllarda, Daniel Bernoulli bulunduğu kabın duvarlarıyla atomların çarpışmasını göz önünde bulundurarak gazın basıncı için bir denklem oluşturduğu kitabı Hidrodinamik’i (1738) yayınladı. Bernoulli bu basıncın, birim hacimdeki gazın ortalama üçte iki kinetik enerjisi olduğunu kanıtladı. Ancak Bernoulli’nin fikirleri egemen ısıyla ilgili kültürde çok az bir etki yaptı. Bernoulli, Gottfried Leibniz’in enerjinin korunumu prensibinin erken bir formülü olan vis viva prensibiyle bir bağlantı yaptı ve bu iki teori tarihleri boyunca yakın derecede birbirlerine dolaşık hale geldiler. Benjamin Thompson 1798’de deneylerinin sonucu olarak ısının bir hareket biçimi olduğunu önermesine rağmen, teorik ve deneysel yaklaşımları bağdaştırmak için hiçbir girişimde bululmadı ve Thompson’ın vis viva prensibini düşünüyor olması muhtemel değildir.
John Herapath daha sonradan 1820’de bağımsız olarak kinetik teoriyi formüle etti fakat sıcaklığı vis viva ya da kinetik enerjiyle ilişkilendirme yerine ivme ile ilişkilendirdi. Çalışmaları en nihayetinde emsallerini başarısızlığa uğrattı ve ihmal edildi. 1843’te John James Waterston tekrar bağımsız şekilde büyük ölçüde doğru bir açıklama sağladı fakat çalışmaları emsal değerlendirmelerini başarısızlığa uğratarak kinetik prensibe Davy kadar istekli birinden bile aynı tepkiyi aldı.
Kinetik teorideki ileri gelişmeler Rudolf Clausius’un, James Clerk Maxwell’in ve Ludwig Boltzmann’ın çalışmalarıyla ancak 19. Yüzyılın ortalarında başladı. Isı olarak adlandırılan hareketin doğası üzerine adlı 1857 yılındaki çalışmasında, Clausius ilk defa ısının moleküllerin ortalama kinetik enerjisi olduğunu açık şekilde ifade etmiştir. Bu, 1859’da ivme dağılımını türeten ve kendisinden isimlendiren Maxwell’in ilgisini çekti. Boltzmann yüzeysel alanlarda gazların durumu için dağılımını sonradan genelleştirdi.
Boltzmann teorideki temel konseptlerin çoğunu tanıtan o olduğu için muhtemelen kinetik teoriye en büyük katkıda bulunandır. Yukarıda bahsedilen Maxwell-Boltzmann dağılımının yanı sıra, Boltzmann parçacıkların kinetik enerjisini onların özgürlük dereceleriyle ilişkilendirmiştir. Dengesizlik durumlarında bir gazın dağılım işlevi için Boltzmann denklemi hala gazlarda ve metallerde taşınımı çalışmak için en etkili denklemdir. Geçerli makro durumlara cevap veren mikro durumların sayısı gibi termodinamik olasılığı konseptini tanıtarak, Boltzmann logaritmasının entropiye orantılı olduğunu gösterdi. Kinetik teorideki ileri gelişmeler Rudolf Clausius’un, James Clerk Maxwell’in ve Ludwig Boltzmann’ın çalışmalarıyla ancak 19. Yüzyılın ortalarında başladı. Isı olarak adlandırılan hareketin doğası üzerine adlı 1857 yılındaki çalışmasında, Clausius ilk defa ısının moleküllerin ortalama kinetik enerjisi olduğunu açık şekilde ifade etmiştir. Bu, 1859’da ivme dağılımını türeten ve kendisinden isimlendiren Maxwell’in ilgisini çekti. Boltzmann yüzeysel alanlarda gazların durumu için dağılımını sonradan genelleştirdi.