JAMES PRESCOTT JOULE: ŽIVOTOPIS A PRÍSPEVKY K VEDE - ARTE - 2025

James Prescott Joule (1818 - 1889) bol britský fyzik najlepšie známy pre jeho výskum v oblasti elektriny a termodynamiky. Jeho štúdium v ​​oblasti magnetizmu ho viedlo k objaveniu jeho vzťahu k mechanickej práci a viedlo ho k teórii energie. Medzinárodná jednotka energie, tepla a práce, známa ako joule alebo júl, je pomenovaná po ňom.

Dnes je vďaka svojmu priekopníckemu výskumu termodynamiky považovaný za jedného z najvýznamnejších fyzikov svojej doby. Nebolo to však vždy tak. Joule musel bojovať za to, aby vedecká komunita brala vážne väčšinu svojej mladosti. Napriek kvalite jej práce bolo pre ňu ťažké získať finančné prostriedky a uverejniť ich v renomovaných časopisoch.

Bol to plachý a skromný mladý muž, a preto potreboval podporu silnejších osobností, aby mu pomohol stať sa hodnotným v rámci vedeckej komunity. V roku 1847 spolupracoval s Williamom Thomsonom, neskôr známym ako lord Kelvin, ktorý, hoci o šesť rokov mladší ako on, nikdy nemal problém s vlastnou propagáciou.

Bibliografia

James Prescott Joule sa narodil v roku 1818 v Salforde neďaleko Manchesteru; a zomrel v Sale v roku 1889. Vyrastal v bohatej rodine, ktorá vlastnila piváreň, ktorú dokázal spravovať.

Z dôvodu zdravotných problémov nenavštevoval školu, ale chodil do tried vo svojom vlastnom dome až do svojich 15 rokov, kedy mal začať pracovať v liehovare.

John Dalton, slávny britský chemik, bol jeho profesorom matematiky a fyziky a ktorý ho povzbudil, aby vykonával jeho vedecký výskum. Ďalej bol Dalton členom Kráľovskej londýnskej spoločnosti pre rozvoj prírodných vied a poznal mnohých popredných vedcov tej doby.

Na mladého Joula zapôsobil do takej miery, že pri rozvíjaní vlastných názorov na premenu energie bol neústupný v písanej tlači, aj keď s ním takmer nesúhlasili takmer všetci ostatní vedci.

Skoré roky

James Joule mal počas svojho detstva nejaké zdravotné problémy. Slabosť chrbtice spôsobila mierne deformácie. Z tohto dôvodu nenavštevoval školu a doma chodil do súkromných tried, ktoré kombinoval so svojou prácou v liehovare svojho otca.

Keď v škole neinteragoval s inými deťmi, bol plachý, keď bol v spoločnosti. V skutočnosti môže byť nedostatok silnejšej osobnosti za jej nedostatočným uznaním vo vedeckej komunite.

Z tohto dôvodu potreboval podporu ďalších vedcov, ktorí vlastnili dary, ktoré mu chýbali. William Thomson však prišiel do jeho života až v roku 1847. Dovtedy sa Joule snažil publikovať články veľkého vedeckého významu, ale s malým alebo žiadnym dopadom.

štúdie

Od roku 1834 do roku 1837 absolvoval James a jeho starší brat Benjamin súkromné ​​hodiny vo vlastnom dome. Jeho profesor fyziky a matematiky bol britský chemik John Dalton, ktorý ho povzbudil k vedeckému výskumu.

Spočiatku vykonával experimenty v laboratóriu, ktoré založil v suteréne svojho domu, zatiaľ čo pokračoval v štúdiách na univerzite v Manchestri.

Najprv študoval aspekty súvisiace s magnetizmom počas elektrických prúdov a vďaka tomu vymyslel elektrický motor. Vykonával tiež výskum v oblasti elektriny a termodynamiky.

Vo veku 20 rokov sa mu podarilo nahradiť parný stroj v pivovare jeho otca elektrickým s myšlienkou na zvýšenie efektívnosti a úsporu podnikových peňazí. Počas svojho výskumu tepla uvoľňovaného z elektrického obvodu formuloval to, čo sa dnes nazýva Jouleov zákon.

Príspevky do vedy

Jouleho práca je príbehom neustáleho boja proti kritickému vedeckému ustanoveniu, ktoré nebolo ochotné akceptovať dôkazy, až kým nebolo možné ich ignorovať.

Jeho vedecký výskum vyvrcholil v roku 1850. V tom roku uverejnil článok, v ktorom predstavil merania mechanického ekvivalentu tepla, pre ktorý použil svoj slávny prístroj s lopatkovým kolesom.

Jouleov zákon

Pri skúmaní tepla vydávaného v elektrických obvodoch odhalil známy Jouleov zákon. Keď elektrický prúd preteká vodičom, dochádza k zvýšeniu teploty. Tento zákon nám umožňuje vypočítať teplo, ktoré sa vytvára, keď elektrický prúd preteká odporom.

Joule-Thomsonov efekt

V roku 1852 Joule a William Thomson objavili, že keď sa nechá plyn expandovať bez akejkoľvek vonkajšej práce, teplota plynu klesá. Tento jav, ktorý sa nazýval Joule-Thomsonov efekt, bol základom chladenia a klimatizácie.

Prvý zákon termodynamiky

James Joule hral kľúčovú úlohu v štúdiách o tom, ako šetriť energiu alebo prvý zákon termodynamiky, ako univerzálny princíp fyziky. Vychádza zo záveru Jouleho, že teplo a energia sú rovnocenné.

uznanie

Vedecký svet na začiatku 19. storočia bol komplikovaný. V Británii neboli udelené vedecké tituly a neexistovali žiadne odborné vedecké kvalifikácie. Iba malá menšina z tých, ktorí publikovali vedecké články, bola zamestnaná vo vede.

Samotný Joule vykonával väčšinu svojich experimentov v suteréne svojho domova ako súkromná osoba a pracoval s malými zdrojmi, ktoré mal k dispozícii.

V roku 1866 mu však kráľovská spoločnosť udelila najvyššie uznanie, medailu Copleyovcov. Okrem toho bol v rokoch 1872 a 1887 zvolený za prezidenta Britskej asociácie pre rozvoj vedy.

Na jeho počesť sa jednotka medzinárodného systému používaná na meranie energie, práce a tepla nazýva joule.

Referencie

1. Esq, JPJ (1843). XXXII. na výhrevné účinky magnetickej elektriny a na mechanickú hodnotu tepla. The Philosophical Magazine a Journal of Science v Londýne, Edinburghu a Dubline, 23 (152), 263-276.
2. James joule - MagLab. Zdroj: 8. júl 2019, z nationalmaglab.org
3. James joule, william thomson a koncept dokonalého plynu. (2010). Poznámky a záznamy Kráľovskej spoločnosti, 64 (1), 43-57.
4. Sarton, G., Mayer, JR, Joule, JP, a Carnot, S. (1929). Objavenie zákona o zachovaní energie. Isis, 13 (1), 18-44.
5. Young, J. (2015). Teplo, pracovné a jemné tekutiny: Komentár k joulu (1850) „O mechanickom ekvivalente tepla“. Filozofické transakcie. Séria A, Matematické, fyzikálne a inžinierske vedy, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348