Nell'ambito del dibattito tra calorico e modello secondo cui il calore è energia cinetica molecolare, nei primi anni dell'Ottocento si inseriscono i risultati delle ricerche sperimentali portate avanti dal chimico P. L. Dulong (1785-1838) e del fisico A.T. Petit (1791-1820). Grazie agli sforzi di questi due scienziati la determinazione sperimentale dei calori specifici comincia a dare dei frutti credibili.

Nel 1819 vengono pubblicati i risultati di tali ricerche (1) dove vengono esposti diversi dati riguardanti i calori specifici e una legge di primaria importanza che lega i calori specifici ai pesi atomici dei corpi. A tale legge i due scienziati giungono grazie ad una serie di considerazioni basate sull'insieme delle leggi relative alle proporzioni dei composti chimici e sulla convinzione che molte proprietà della materia si possano esprimere per mezzo di leggi regolari. Inoltre gli stessi Dulong e Petit auspicano che le loro ricerche possano dare un contributo positivo nella "disputa" tra calorico e teoria cinetica come si evince dai loro scritti: "I successi sino ad ora ottenuti ci fanno sperare non solo che questo genere di considerazioni possa contribuire potentemente ai progressi ulteriori della fisica, ma che la teoria corpuscolare, a sua volta, ne riceva un nuovo grado di probabilità, e ne ricavi dei mezzi sicuri per individuare la verità tra due ipotesi egualmente verosimili".

Dulong e Petit conseguono essenzialmente due risultati:

1) calcolano i calori specifici di molti corpi in modo pressoché esatto per l'epoca;

2) formulano la legge che porta al concetto di "calore atomico".

La tabella seguente, tratta da "Recherches sur quelques points importants de la Théorie de la chaleur", raccoglie i valori dei calori specifici a 18°C per un certo numero di metalli.

Le ultime due colonne contengono il peso atomico del metallo e il valore del prodotto di questo per il rispettivo calore specifico. Vi si nota una legge secondo cui il calore specifico dei corpi allo stato solido è inversamente proporzionale al loro peso atomico, ossia il prodotto tra l'uno e l'altro è una costante detta "calore atomico". Così Dulong e Petit commentano la tabella di cui sopra:

"Una semplice lettura di questi numeri mostra delle somiglianze che sono troppo notevoli nella loro semplicità per non riconoscervi immediatamente l'esistenza di una legge fisica suscettibile di essere generalizzata e estesa a tutte le sostanze elementari. In realtà, i prodotti di cui si tratta e che esprimono le capacità degli atomi di natura differente sono talmente simili tra di loro che è impossibile che le piccolissime differenze esistenti non siano dovute agli errori inevitabili che si verificano sia nella misura delle capacità, sia nelle analisi chimiche [...] Il numero delle sostanze sulle quali abbiamo operato e le differenze che tra esse esistono non permettono in alcun modo di considerare come semplicemente fortuita la relazione che stiamo mettendo in luce, e si è pertanto autorizzati a concludere con la legge seguente: Gli atomi di tutti i corpi hanno esattamente la stessa capacità per il calore".

Insomma Dulong e Petit, oltre a trovare una correlazione tra calori specifici e pesi atomici, danno un significato teorico al concetto di calore specifico che è associabile ad ogni particella e forse intravedono quello che in futuro costituirà il concetto di mole. Dapprima newtoniani, entrano in contrasto con questi ultimi. Non hanno però un concetto dinamico di calore, lo associano alla quantità di calorico, quantità che dipende dal peso atomico: più è basso, maggiore è la quantità di calorico che si deve fornire.

Note:

(1) P. L. Dulong, A. T. Petit, Recherches sur quelques points importants de la théorie de la chaleur, Ann. De Chimie et de Physique, 1819

(2) Il calore specifico dell'acqua è assunto pari a uno

(3) Il peso dell'atomo di ossigeno è supposto uguale a uno.