JAMES PRESCOTT JOULE: BIOGRAFIA I WKŁAD W NAUKĘ - ARTE - 2025

James Prescott Joule (1818-1889) był brytyjskim fizykiem najbardziej znanym ze swoich badań nad elektrycznością i termodynamiką. Jego studia w dziedzinie magnetyzmu doprowadziły go do odkrycia jego związku z pracą mechaniczną i doprowadziły do ​​teorii energii. Jego imieniem nazwano międzynarodową jednostkę energii, ciepła i pracy, zwaną dżulem lub lipcem.

Dziś jest uznawany za jednego z najwybitniejszych fizyków swoich czasów dzięki swoim pionierskim badaniom w dziedzinie termodynamiki. Jednak nie zawsze tak było. Joule musiał walczyć, aby większość swojej młodości została potraktowana poważnie przez społeczność naukową. Pomimo jakości swojej pracy trudno jej było pozyskać fundusze i publikować w renomowanych czasopismach.

Był nieśmiałym i skromnym młodym człowiekiem, dlatego potrzebował wsparcia silniejszych osobowości, które pomogłyby mu stać się cenionym w środowisku naukowym. W 1847 r. Współpracował z Williamem Thomsonem, znanym później jako Lord Kelvin, który choć młodszy od niego o sześć lat, nigdy nie miał problemu z autopromocją.

Bibliografia

James Prescott Joule urodził się w 1818 roku w Salford, niedaleko Manchesteru; i zmarł w Sale w 1889 roku. Dorastał w zamożnej rodzinie, która była właścicielem fabryki piwa, którą zarządzał.

Nie uczęszczał do szkoły z powodu problemów zdrowotnych, ale pobierał lekcje we własnym domu do 15 roku życia, kiedy musiał rozpocząć pracę w gorzelni.

John Dalton, słynny brytyjski chemik, był jego profesorem matematyki i fizyki i zachęcił go do prowadzenia badań naukowych. Ponadto Dalton był członkiem Royal London Society for the Advancement of Natural Science i znał wielu czołowych naukowców tamtych czasów.

Imponował młodemu Joule do tego stopnia, że ​​rozwijając własne poglądy na temat transformacji energii, był nieugięty w prasie pisanej, nawet gdy prawie wszyscy inni naukowcy się z nim nie zgadzali.

Wczesne lata

James Joule miał problemy zdrowotne w dzieciństwie. Osłabienie kręgosłupa spowodowało lekką deformację. Z tego powodu nie chodził do szkoły i pobierał prywatne lekcje w domu, które łączył z pracą w gorzelni ojca.

Nie wchodząc w interakcje z innymi dziećmi w szkole, był nieśmiały, kiedy był w towarzystwie. W rzeczywistości brak silniejszej osobowości może być przyczyną braku uznania w środowisku naukowym.

Z tego powodu potrzebował wsparcia innych naukowców, którzy posiadali dary, których mu brakowało. Jednak dopiero w 1847 roku pojawił się w jego życiu William Thomson. Do tego czasu Joule walczył o publikowanie artykułów o wielkim znaczeniu naukowym, ale z niewielkim lub żadnym wpływem.

Studia

Od 1834 do 1837 roku James i jego starszy brat Benjamin otrzymywali prywatne lekcje we własnym domu. Jego profesorem fizyki i matematyki był brytyjski chemik John Dalton, który zachęcał go do badań naukowych.

Początkowo eksperymenty przeprowadzał w laboratorium, które zainstalował w piwnicy swojego domu, podczas gdy kontynuował studia na Uniwersytecie w Manchesterze.

Początkowo badał aspekty związane z magnetyzmem podczas prądów elektrycznych, dzięki czemu wynalazł silnik elektryczny. Prowadził również badania z zakresu elektryczności i termodynamiki.

W wieku 20 lat w browarze ojca wymienił maszynę parową na elektryczną z myślą o zwiększeniu wydajności i zaoszczędzeniu pieniędzy firmy. Prowadząc badania nad ciepłem uwalnianym z obwodu elektrycznego, sformułował to, co obecnie nazywa się prawem Joule'a.

Wkład w naukę

Praca Joule'a to historia nieustannej walki z krytycznym establishmentem naukowym, który nie chciał zaakceptować dowodów, dopóki nie można ich było zignorować.

Jego badania naukowe osiągnęły punkt kulminacyjny w 1850 r. W tym samym roku opublikował artykuł, w którym przedstawił pomiary mechanicznego równoważnika ciepła, do którego wykorzystał swój słynny aparat łopatkowy.

Prawo Joule'a

Badając ciepło wydzielane w obwodach elektrycznych, ujawnił dobrze znane prawo Joule'a. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez przewodnik, następuje wzrost temperatury. To prawo pozwala nam obliczyć ciepło, które jest generowane, gdy prąd elektryczny przepływa przez opór.

Efekt Joule'a-Thomsona

W 1852 roku Joule i William Thomson odkryli, że gdy gaz rozszerza się bez wykonywania jakichkolwiek prac zewnętrznych, temperatura gazu spada. Zjawisko to, nazwane efektem Joule-Thomsona, było podstawą dla chłodnictwa i klimatyzacji.

Pierwsza zasada termodynamiki

James Joule odegrał kluczową rolę w badaniach nad oszczędzaniem energii, czyli pierwszą zasadą termodynamiki, jako uniwersalną zasadą fizyki. Opiera się na konkluzji Joule'a, że ​​ciepło i energia są równoważne.

Uznania

Świat naukowy początku XIX wieku był skomplikowany. Stopnie naukowe nie były przyznawane w Wielkiej Brytanii i nie było żadnych zawodowych kwalifikacji naukowych. Jedynie niewielka mniejszość osób publikujących artykuły naukowe miała płatną pracę w nauce.

Sam Joule przeprowadził większość swoich eksperymentów w piwnicy swojego domu jako osoba prywatna i pracował przy niewielkich zasobach, którymi dysponował.

Jednak w 1866 roku Towarzystwo Królewskie przyznało mu najwyższe uznanie, medal Copleya. Ponadto został wybrany na prezesa British Association for the Advancement of Science w 1872 i 1887 roku.

Na jego cześć jednostka Międzynarodowego Systemu używana do pomiaru energii, pracy i ciepła nazywana jest dżulem.

Bibliografia

1. Esq, JPJ (1843). XXXII. na kaloryczne skutki magnetoelektryczności i mechaniczną wartość ciepła. London, Edinburgh i Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 23 (152), 263-276.
2. James Joule - MagLab. Pobrano 8 lipca 2019 r. Z nationalmaglab.org
3. James Joule, William Thomson and the concept of a perfect gas. (2010). Notes and Records of the Royal Society, 64 (1), 43-57.
4. Sarton, G., Mayer, JR, Joule, JP i Carnot, S. (1929). Odkrycie prawa zachowania energii. Isis, 13 (1), 18–44.
5. Młody, J. (2015). Ciepło, praca i subtelne płyny: komentarz do dżuli (1850) „O mechanicznym odpowiedniku ciepła”. Filozoficzne transakcje. Seria A, nauki matematyczne, fizyczne i inżynieryjne, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348