Mayer, était l’un des fondateurs de la thermodynamique.
Julius Robert von Mayer était un médecin, chimiste et physicien allemand et l’un des fondateurs de la thermodynamique.
Il est surtout connu pour avoir énoncé en 1841 l’un des énoncés originaux de la conservation de l’énergie ou ce qui est maintenant connu comme l’une des premières versions de la première loi de la thermodynamique , à savoir que « l’énergie ne peut être ni créée ni détruite ». En 1842, Mayer a décrit le processus chimique vital maintenant appelé oxydation comme la principale source d’énergie pour toute créature vivante. Ses réalisations ont été négligées et la priorité pour la découverte de l’équivalent mécanique de la chaleur a été attribuée à James Joule l’année suivante. Il a également proposé que les plantes convertissent la lumière en énergie chimique.
Mayer est né le 25 novembre 1814 à Heilbronn, Wurtemberg (Bade-Wurtemberg, Allemagne moderne), fils d’un pharmacien. Il a grandi à Heilbronn. Après avoir terminé son Abitur, il a étudié la médecine à l’Université de Tübingen, où il a été membre du Corps Guestphalia, un corps étudiant allemand. En 1838, il obtint son doctorat et passa le Staatsexamen. Après un séjour à Paris (1839/40) il part comme médecin de bord sur un voilier hollandais à trois mâts pour un voyage à Jakarta.
Bien qu’il ne s’était guère intéressé avant ce voyage aux phénomènes physiques , son observation que les vagues fouettées par les tempêtes sont plus chaudes que la mer calme l’a amené à réfléchir aux lois physiques , en particulier au phénomène physique de la chaleur et à la question de savoir si la chaleur directement développée seule (la chaleur de combustion), ou la somme des quantités de chaleur développées de manière directe et indirecte doivent être prises en compte dans le processus de combustion . Après son retour en février 1841, Mayer consacra ses efforts à résoudre ce problème.En 1841, il s’installe à Heilbronn.
Développement d’idées
Même en tant que jeune enfant, Mayer a montré un intérêt intense pour divers mécanismes mécaniques. C’était un jeune homme qui a effectué diverses expériences de la variété physique et chimique. En fait, l’un de ses passe-temps favoris était de créer divers types d’appareils électriques et de pompes à air. Il était évident qu’il était intelligent. Par conséquent, Mayer a fréquenté l’Université Eberhard-Karls en mai 1832. Il a étudié la médecine pendant son séjour là-bas.
En 1837, lui et certains de ses amis sont arrêtés pour avoir arboré les couleurs d’une organisation interdite. Les conséquences de cette arrestation comprenaient une expulsion d’un an du collège et une brève période d’incarcération. Cette diversion a envoyé Mayer a voyagé en Suisse, en France et dans les Indes néerlandaises. Mayer a attiré un intérêt supplémentaire pour les mathématiques et l’ingénierie de son ami Carl Baur grâce à des cours particuliers. En 1841, Mayer retourna à Heilbronn pour pratiquer la médecine, mais la physique devint sa nouvelle passion.
En juin 1841, il acheva son premier article scientifique intitulé « Sur la détermination quantitative et qualitative des forces ». Il a été largement ignoré par les autres professionnels de la région. Ensuite, Mayer s’est intéressé au domaine de la chaleur et de son mouvement. Il a présenté une valeur en termes numériques pour l’équivalent mécanique de la chaleur. Il a également été la première personne à décrire le processus chimique vital maintenant appelé oxydation en tant que principale source d’énergie pour toute créature vivante.
En 1848, il calcula qu’en l’absence d’une source d’énergie, le Soleil se refroidirait en seulement 5 000 ans, et il suggéra que l’impact des météorites le maintenait chaud. .PNG)
Comme il n’était pas pris au sérieux à l’époque, ses réalisations ont été négligées et le mérite a été attribué à James Joule. Mayer s’est presque suicidé après avoir découvert ce fait. Il a passé quelque temps dans des institutions psychiatriques pour se remettre de cela et de la perte de certains de ses enfants. Plusieurs de ses articles ont été publiés en raison de la nature avancée de la physique et de la chimie.
Il a reçu un doctorat honorifique en 1859 par la faculté de philosophie de l’Université de Tübingen. Son travail négligé a été relancé en 1862 par son collègue physicien John Tyndall lors d’une conférence à la London Royal Institution. En juillet 1867, Mayer publia « Die Mechanik der Wärme ». Cette publication traitait de la mécanique de la chaleur et de son mouvement. Le 5 novembre 1867, Mayer a reçu la noblesse personnelle du Royaume de Wurtemberg (von Mayer) qui est l’équivalent allemand d’une chevalerie britannique. Julius Robert von Mayer est mort en Allemagne..PNG)
Pour le calorique, Mayer a été la première personne à énoncer la loi de la conservation de l’énergie, l’un des principes les plus fondamentaux de la physique moderne. La loi de la conservation de l’énergie stipule que l’énergie mécanique totale d’un système reste constante dans tout système isolé d’objets qui n’interagissent les uns avec les autres que par le biais de forces conservatrices.
La première tentative de Mayer indiquant la conservation de l’énergie était un document qu’il a envoyé à Johann Christian Poggendorff de Annalen der Physik, dans lequel il a émis l’hypothèse d’une conservation de la force. Cependant, en raison du manque de formation avancée de Mayer en physique, il contenait des erreurs fondamentales et n’a pas été publié. Mayer a continué à poursuivre l’idée avec détermination et a discuté avec le professeur de physique de Tübingen Johann Gottlieb Nörremberg, qui a rejeté son hypothèse. Nörremberg a cependant donné à Mayer un certain nombre de suggestions précieuses sur la façon dont l’idée pourrait être examinée expérimentalement ; par exemple, si l’énergie cinétique se transforme en énergie thermique, l’eau doit être réchauffée par vibration.
Mayer a non seulement effectué cette démonstration, mais a également déterminé le facteur quantitatif de la transformation, en calculant l’équivalent mécanique de la chaleur. Le résultat de ses recherches a été publié 1842 dans l’édition de mai de Justus von Liebig de Annalen der Chemie und Pharmacie. Il a été traduit comme Remarques sur les forces de la nature inorganique. Dans son livret « Le mouvement organique en relation avec le métabolisme », 1845 il a spécifié la valeur numérique de l’équivalent mécanique de la chaleur. Cette relation implique que, bien que le travail et la chaleur soient des formes d’énergie différentes, ils peuvent être transformés l’un dans l’autre. Cette loi est maintenant appelée la première loi de la thermodynamique, et a conduit à la formulation du principe général de conservation de l’énergie, définitivement énoncé par Hermann von Helmholtz en 1847.
La relation de Mayer
Mayer a dérivé une relation entre la chaleur spécifique à pression constante et la chaleur spécifique à volume constant pour un gaz parfait. Le rapport est :
où C P,m est la chaleur spécifique à pression constante , C V,m est la chaleur spécifique à volume constant et R est la constante de gaz .
La vie plus tard
Mayer était au courant de l’importance de sa découverte, mais son incapacité à s’exprimer scientifiquement conduit à la dégradation la spéculation et la résistance de l’establishment scientifique. Les physiciens contemporains ont rejeté son principe de conservation de l’énergie, et même les physiciens acclamés Hermann von Helmholtz et James Prescott Joule ont considéré ses idées avec hostilité. Le premier doutait des qualifications de Mayer dans les questions physiques, et une âpre dispute sur la priorité s’est développée avec le second.
En 1848, deux de ses enfants moururent rapidement l’un après l’autre et la santé mentale de Mayer se détériora. Il tenta de se suicider le 18 mai 1850 et fut interné dans un établissement psychiatrique. Après sa libération, il était un homme brisé et n’est revenu que timidement dans la vie publique en 1860. Cependant, entre-temps, sa renommée scientifique s’était accrue et il a reçu une appréciation tardive de sa réalisation, bien que peut-être à une étape où il n’était plus en mesure d’en profiter.
Il a continué à travailler vigoureusement comme médecin jusqu’à sa mort.
Honneurs
1840 Julius von Mayer reçoit la Croix de Chevalier de l’Ordre de la Couronne (Wurtemberg) .
1869 Mayer reçoit le prix Poncelet. [9]
Le Robert-Mayer-Gymnasium et le Robert-Mayer-Volks- und Schulsternwarte à Heilbronn portent son nom.
En chimie, il a inventé le réactif de Mayer qui est utilisé pour détecter les alcaloïdes.
https://sciencenotes.org/today-in-science-history-march-20-julius-robert-von-mayer/