કૅલરી સિદ્ધાંત

કૅલરી સિદ્ધાંત : આંત્વાં લેવાઝિયે (1743-1794) નામના ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિકે ઉષ્મા માટે સૂચવેલો સિદ્ધાંત. તેને કૅલરિકવાદ પણ કહે છે. અઢારમી સદીના અંત સુધી એવી માન્યતા પ્રવર્તતી હતી કે ઉષ્મા એક વજનરહિત, સ્થિતિસ્થાપક, અર્દશ્ય અને સ્વ-અપાકર્ષી (self- repellent) પ્રકારનું તરલ છે જેનું સર્જન કે નાશ શક્ય નથી. આ તરલ ‘કૅલરિક’ તરીકે ઓળખાતું. કૅલરિકવાદ અનુસાર પદાર્થનું તાપમાન, તે પદાર્થમાં કેટલું કૅલરિક તરલ રહેલું છે તેના પરથી નક્કી કરવામાં આવતું. ઊંચું તાપમાન ધરાવતા પદાર્થમાં કૅલરિક તરલની માત્રા વધારે હોય છે અને તે ગરમ ભાગથી ઠંડા ભાગ તરફ વહે છે તેવી માન્યતા હતી. ઘન, પ્રવાહી અને વાયુમાં કૅલરિકનો જથ્થો ક્રમશ: ઘટતો જાય છે. ઉષ્માવહન, પદાર્થનું પ્રસરણ વગેરે ઘટના આ વાદ વડે સમજાવી શકાતી હતી. હમ્ફ્રી ડેવી નામના વિજ્ઞાનીએ પ્રયોગો દ્વારા દર્શાવ્યું કે 0° સે. કરતાં નીચા તાપમાને, શૂન્યાવકાશમાં રાખેલા બરફના બે ટુકડાને ઘસવામાં આવે ત્યારે ઉત્પન્ન થતી ઉષ્માને કારણે પાણી મળે છે. કૅલરિકવાદ અનુસાર બરફમાંથી કૅલરિક નિચોવી લેતાં પાણી ઉત્પન્ન થાય છે. તેનો અર્થ એ થયો કે પાણી કરતાં બરફમાં વધુ ઉષ્મા છે. વાસ્તવમાં આ સત્ય નથી. તેથી આ પ્રયોગ કૅલરિકવાદને નિષ્ફળ બનાવે છે. ત્યારબાદ મ્યૂનિકના બવેરિયા શહેરના કાઉન્ટ રુમફર્ડે જણાવ્યું કે ઉષ્મા કોઈ દ્રવ્યરૂપ વસ્તુ નહિ; પરંતુ એક પ્રકારની ઊર્જા છે. જેમ્સ પ્રેસ્કોટ જૂલ નામના વૈજ્ઞાનિકે 1840થી 1849ના અરસામાં પોતે કરેલ પ્રયોગોના આધારે પ્રતિપાદિત કર્યું કે યાંત્રિક ઊર્જા કે કાર્ય(W)નું ઉષ્મામાં રૂપાંતર કરતાં, તેના અવેજમાં ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મા-ઊર્જા (H) એકબીજાના સમપ્રમાણમાં હોય છે. આમ, ઉષ્મા એક પ્રકારની ઊર્જા છે તેવું સ્થાપિત થયું. આજે પણ આ માન્યતા પ્રચલિત છે.

જશભાઈ જી. પટેલ