James Prescott Joule Biografia i wkład w naukę

James Prescott Joule (1818–1889) był brytyjskim fizykiem uznanym specjalnie za badania w zakresie energii elektrycznej i termodynamiki. Jego studia w dziedzinie magnetyzmu doprowadziły go do odkrycia jego związku z pracą mechaniczną i doprowadziły go do teorii energii. Międzynarodowa jednostka energii, ciepła i pracy, znana jako Joule lub Julio, nosi jego imię na jego cześć.

Obecnie jest uznawany za jednego z najbardziej znanych fizyków swoich czasów, ze względu na jego pionierskie badania termodynamiki. Jednak nie zawsze tak było. Joule musiał walczyć o prawie całą swoją młodość, która była traktowana poważnie przez społeczność naukową. Pomimo jakości swojej pracy miał trudności z przyciąganiem funduszy i publikowania w renomowanych czasopismach.

Był nieśmiałym i skromnym młodym człowiekiem, więc potrzebował wsparcia silniejszych osobowości, aby pomóc mu się cenić w społeczności naukowej. W 1847 r. Współpracował z Williamem Thomsonem, znanym później jako Lord Kelvin, który, chociaż był sześć lat młodszy od niego, nigdy nie miał problemów z samowystarczalnością.

[TOC]

Bibliografia

James Prescott Joule urodził się w 1818 roku w Salford, niedaleko Manchesteru; i zmarł w sprzedaży w 1889 roku. Dorastał w bogatej rodzinie, która była właścicielem fabryki piwa, która doszła do reżyserii.

Nie uczęszczał do School for Health Problems, ale otrzymywał zajęcia we własnym domu, dopóki nie skończył 15 lat, w wieku, w którym musiał zacząć pracować w destylarni.

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

Do tego stopnia zrobił wrażenie na młodym dżule, że chociaż rozwinął własne poglądy na temat transformacji energii, był stanowczy w prasie pisemnej, nawet gdy prawie wszyscy inni naukowcy nie zgodzili się z nim.

Wczesne lata

James Joule miał pewne problemy zdrowotne w dzieciństwie. Osłabienie kręgosłupa spowodowało niewielką deformację. Dlatego nie uczęszczał do szkoły i otrzymał prywatne zajęcia w domu, które w połączeniu z jego pracą w gorzelni ojca.

Bo nie odnosił się do innych dzieci w szkole, był nieśmiały, gdy był w towarzystwie. W rzeczywistości brak silniejszej osobowości może być za jej niewielkim uznanie wśród społeczności naukowej.

Dlatego potrzebował wsparcia innych naukowców, którzy posiadali dary, których brakowało mu. Jednak dopiero w 1847 r. William Thomson przyszedł do jego życia. Do tego czasu Joule walczył o opublikowanie artykułów o wielkim znaczeniu naukowym, ale prawie bez żadnego wpływu.

Studia

W latach 1834–1837 James i jego starszy brat Benjamin otrzymali prywatne zajęcia we własnym domu. Jego profesorem fizyki i matematyki był brytyjski chemik John Dalton, który zachęcił go do badań naukowych.

Początkowo przeprowadził eksperymenty w laboratorium, które zainstalował w piwnicy swojego domu, podczas gdy kontynuował studia na University of Manchester.

Na początku badał aspekty związane z magnetyzmem podczas prądów elektrycznych, a dzięki temu wynalazł silnik elektryczny. Przeprowadził także badania w dziedzinie energii elektrycznej i termodynamiki.

W wieku 20 lat udało mu się zastąpić maszynę parową z fabryki piwa ojca energią elektryczną z pomysłem zwiększenia wydajności i oszczędzania pieniędzy dla firmy. Podczas gdy przeprowadzał badania dotyczące upału, które wyłoniły się z obwodu elektrycznego, sformułował to, co jest obecnie znane jako prawo dżul.

Wkład w naukę

Praca Joule'a to historia ciągłej walki z krytycznym establishmentem naukowym, który nie był skłonny zaakceptować dowodów, dopóki nie było go zignorować.

Kulminacją jego badań naukowych w 1850 roku. W tym roku opublikował artykuł, w którym przedstawił pomiary mechanicznego odpowiednika ciepła, dla którego użył swojego słynnego urządzenia paletowego.

Prawo Joule

Badając ciepło, które pojawia się w obwodach elektrycznych, przedstawił dobrze znane prawo dżur. Gdy prąd elektryczny przepływa przez kierowcę, następuje wzrost temperatury. Prawo to pozwala nam obliczyć ciepło wytwarzane, gdy prąd elektryczny krąży poprzez opór.

Efekt Joule-Thomson

W 1852 r. Joule i William Thomson odkryli, że gdy gaz może się rozwinąć bez wykonywania pracy zewnętrznej, temperatura gazu maleje. To zjawisko, które nazywało się efektem Joule-Thomson, było podstawą urządzeń chłodzenia i klimatyzacji.

Pierwsze prawo termodynamiki

James Joule odegrał fundamentalną rolę w badaniach dotyczących oszczędzania energii lub pierwszego prawa termodynamiki, jako powszechnej zasady fizyki. Opiera się na wniosku Joule, że ciepło i energia są równoważne.

Uznanie

Świat naukowy z początku XIX wieku był skomplikowany. W Wielkiej Brytanii nie przyznano żadnych tytułów naukowych i nie było profesjonalnych kwalifikacji naukowych. Tylko niewielka mniejszość osób, które opublikowały artykuły naukowe, miała płatną pracę w nauce.

Sam Joule przeprowadził większość swoich eksperymentów w piwnicy swojego domu jako prywatny i pracował z kilkoma zasobami, które miał do dyspozycji.

Jednak w 1866 r. Ponadto został wybrany Prezydentem British Association for the Advance of Science w 1872 r. I w 1887 r.

Na jego cześć jedność międzynarodowego systemu wykorzystywanego do pomiaru energii, pracy i ciepła nazywa się dżulą.

Bibliografia

1. Esq, J. P. J. (1843). XXXII. Na efekty cieplne magneto-elektristycznej i na mechaniczną wartość ciepła. The 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 i koncepcja idealnego gazu.(2010). Notatki i zapisy Royal Society, 64 (1), 43-57. 
4. Sarton, g., Mayer, J. R., Joule, J. P., & Carnot, s. (1929). Odkrycie prawa ochrony energii. ISIS, 13 (1), 18-44. 
5. Young, J. (2015). Ciepło, praca i subtelne płyny: komentarz do Joule (1850) „o mechanicznym równowadze ciepła”. Transakcje filozoficzne. Seria A, Nauk o matematyce, fizycznej i inżynierskiej, 373 (2039) DOI: 10.1098/RSTA.2014.0348