Mayer - Nuove osservazioni sulla termodinamica

Nel 1841 Mayer tornò in patria dove andò maturando la sua idea ed elaborò la
teoria dell'equivalenza tra calore prodotto e lavoro meccanico che lo produce. Fu a questo punto che si manifestò la sua impotenza nel descrivere ciò che aveva in mente in una forma accettabile da un pubblico di scienziati. Egli sapeva poco di fisica ed ancora meno di matematica. Scrisse una memoria, intitolata Sulla determinazione della forza, in cui vi erano molti errori anche grossolani e che fu per questo rifiutata dalle riviste scientifiche. Mayer non si perse d’animo e cominciò a frequentare lezioni di fisica e di matematica; con l’aiuto del suo insegnante corresse gli errori e nel 1842 riusci a far pubblicare il lavoro Osservazioni sulle forze della natura inanimata, nel quale ricava l’equivalente meccanico della caloria, ossia la relazione tra la caloria e l’unità di misura del lavoro, descrive trasformazioni di calore in lavoro per un aeriforme in espansione, ricava la relazione tra la capacità termica molare a pressione costante e la capacità termica molare a volume costante, ossia quella che ancora oggi è nota come relazione di Mayer. Non è possibile in questa sede rendere conto dettagliatamente del lavoro, anche perché la terminologia utilizzata da Mayer nel tempo ha cambiato significato: ad esempio, l’espressione “la forza di caduta, il movimento, il calore, la luce, l’elettricità e la differenza chimica tra i corpi ponderabili costituiscono un solo oggetto sotto apparenze diverse” significa per noi oggi che l’energia si presenta sotto forme diverse e può trasformarsi da una forma all’altra.