Скрытая теплота

Шотландец был доктором и имел очень широкий круг интересов. Когда он столкнулся с диоксидом углерода, изучая лекарство для желудка, он уже был знаком с химией. Однако наибольший вклад Блэк внес в физику, открыв новое понятие «скрытой теплоты».

Джозеф Блэк (сидит) обсуждает свои идеи теплоты с коллегами, один из которых Джеймс Уатт (в центре). Именно Уатт научился собирать тепло и применять его энергию на движение первой использованной на практике паровой машины

В 1750-х годах Джозеф Блэк уже использовал точные ртутные термометры, чтобы отслеживать, как изменяет свою температуру нагреваемое вещество. Он обнаружил, что различные вещества нагреваются с разной скоростью, и ввел в физику понятие теплоемкости. Десятилетием ранее швед Андерс Цельсий предложил температурную шкалу на основе плавления льда (0°) и кипения (100°) воды. Шкалы Цельсия и Фаренгейта до сих пор соперничают по популярности. Блэк обнаружил, что при плавлении льда его температура не растет, хотя тепло подводится. При этом лед переходит в воду. Тот же самый эффект был замечен и при нагревании кипящей воды — температура пара от воды оставалась неизменной.

Джозеф Блэк заключил, что тепло расходуется на переход вещества из одного агрегатного состояния в другое, а не на повышение его температуры. И только когда процессы таяния льда или кипения воды заканчивались, подвод тепла вновь повышал температуру вещества. Это явление Блэк назвал скрытой теплотой. Скрытая теплота плавления идет на переход твердого тела в жидкость, а скрытая теплота парообразования, соответственно, идет на испарение.