熱の仕事当量
熱の仕事当量を最初に発表したのはユリウス・ロベルト・フォン・マイヤーである。マイヤーは、1842年に出された論文「生命なき自然界における力についての考察」において、「大気の一定圧力下での[熱]容量と一定体積下での[熱]容量との比=1.421だとすると、約365メートルの高さからのおもりの降下には、[そのおもりと]同じ重量の水を摂氏零度から1度まで温めることが相当する。」と記した。この値は、J = 3.58 J/cal に相当する。この論文では詳細は書かれなかったが、1845年の論文で算出方法を明らかにした。
気体を定圧で温度上昇させたときと、定積で温度上昇させたときでは、同じ温度を上昇させても、定圧の方が多くの熱を必要とする。これは、体積を増やすときに、気体が外部に対して仕事をしなければならないからである。すなわち、定圧膨張と定積膨張の熱量の差が、仕事となる。
温度を ΔT だけ上昇させたときの熱量の差 Q は、