¿Cómo Kelvin hacer de este fascinante de cálculo?

Question

Estaba leyendo Lord Kelvin "La Ordenación del Demonio De Maxwell", donde me encontré con esta cita respecto a lo de Maxwell Demon pueden hacer:

(Él) se puede dirigir la energía de las moléculas que se mueven de una cuenca de agua para tirar el agua hasta una altura y salir de allí proporcionalmente refrigerado (1 gr. Fahrenheit para 772 ft. de ascenso)

Dado que esto fue escrito hace 135 años, me preguntaba cómo en el mundo Lord Kelvin, posiblemente, podría haber calculado la energía cinética de las moléculas individuales de agua a diferentes temperaturas. Seguramente estadísticos sofisticados-teorías de la mecánica de los líquidos no fueron desarrollados por el año 1878. Lo de la espalda-de-la-envoltura de cálculo que podría haber hecho?

Answer 1

Cómo sobre el levantamiento de un litro o kilogramo de agua?

Levantar un kilogramo de agua $235.3\text{ m}$ (772 pies en sensatas unidades) implica un cambio de energía potencial:$$PE=mgh=1\times9.8\times235=2.31 \text{ kJ}$$

El calentamiento de un kilogramo de agua (calor específico $4.179\text{ kJ/kg/K}$), a través de un cambio de temperatura de $0.556\text{ K}$ (1 grado Fahrenheit) lleva a:$$E=mC\Delta T=1\times 4.179 \times0.556=2.32\text{ kJ}$$

No se requieren conocimientos especiales de moléculas necesarias...

El único truco es saber el equivalente mecánico del calor, de la primera "descubierto" por el Conde de Rumford (mientras aburrido a cabo cañón de barriles!) y, a continuación, medido con precisión por Joule (1845).