JAMES PRESCOTT JOULE: ELÄMÄKERTA JA PANOS TIETEESEEN - ARTE - 2025

James Prescott Joule (1818-1889) oli brittiläinen fyysikko, joka tunnetaan parhaiten tutkimuksestaan ​​sähkön ja termodynamiikan alalla. Hänen tutkimuksensa magnetismin alalla sai hänet löytämään sen suhteen mekaaniseen työhön ja johti hänet energiateoriaan. Hänen nimensä on kansainvälinen energia-, lämpö- ja työyksikkö, joka tunnetaan nimellä joule tai heinäkuu.

Nykyään hänet tunnustetaan yhdeksi aikansa merkittävimmistä fyysikoista termodynamiikan uraauurtavan tutkimuksensa vuoksi. Se ei kuitenkaan aina ollut niin. Joulen piti taistella siitä, että suurin osa nuoruudestaan ​​otettiin tiedeyhteisön tosissaan. Työn laadusta huolimatta hänellä oli vaikeuksia saada rahoitusta ja julkaista hyvämaineisissa lehdissä.

Hän oli ujo ja nöyrä nuori mies, siksi hän tarvitsi vahvempien persoonallisuuksien tukea auttaakseen häntä arvostamaan tiedeyhteisöä. Vuonna 1847 hän teki yhteistyötä William Thomsonin kanssa, joka tunnetaan myöhemmin lordi Kelvininä, joka, vaikka hän oli kuusi vuotta nuorempi kuin hän, ei koskaan ollut ongelma itsensä edistämisessä.

bibliografia

James Prescott Joule syntyi vuonna 1818 Salfordissa, lähellä Manchesteria; ja kuoli Myynnissä vuonna 1889. Hän varttui varakkaassa perheessä, joka omisti oluttehtaan, jonka hän onnistui hallitsemaan.

Hän ei käynyt koulussa terveysongelmien takia, mutta vastaanotti tunteja omassa kodissaan 15-vuotiaana, jolloin hänen piti aloittaa työskentely tislaamossa.

John Dalton, kuuluisa brittiläinen kemisti, oli hänen matematiikan ja fysiikan professori, ja joka rohkaisi häntä suorittamaan tieteellistä tutkimusta. Lisäksi Dalton oli Lontoon kuninkaallisen luonnontieteiden edistämisyhdistyksen jäsen ja tunsi monia tuolloin johtavia tutkijoita.

Hän teki vaikutuksen nuoreen Jouleen siinä määrin, että kehittäessään omia näkemyksiään energian muutoksesta, hän oli määrätietoinen kirjallisessa lehdistössä, vaikka melkein kaikki muut tutkijat olivat eri mieltä hänen kanssaan.

Alkuvuosina

James Joulella oli lapsuudessaan joitain terveysongelmia. Selkärangan heikkous aiheutti pienen muodonmuutoksen. Tästä syystä hän ei käynyt koulussa ja sai yksityiskursseja kotona, minkä hän yhdisti työhönsä isänsä tislaamossa.

Koska hän ei ollut vuorovaikutuksessa muiden lasten kanssa koulussa, hän oli ujo yrityksessään. Itse asiassa vahvemman persoonallisuuden puute voi johtua sen tunnustamattomuudesta tiedeyhteisössä.

Tästä syystä hän tarvitsi muiden tutkijoiden tukea, joilla oli lahjoja, joista hänellä puuttui. Kuitenkin vasta vuonna 1847, että William Thomson tuli hänen elämäänsä. Siihen asti Joule kamppaili julkaisemalla artikkeleita, joilla on suuri tieteellinen merkitys, mutta joilla on vain vähän vaikutusta tai ei ollenkaan.

Opinnot

Vuosina 1834-1837 James ja hänen vanhempi veljensä Benjamin saivat yksityistunteja omassa kodissaan. Hänen fysiikan ja matematiikan professori oli brittiläinen kemisti John Dalton, joka rohkaisi häntä tieteelliseen tutkimukseen.

Aluksi hän suoritti kokeilunsa laboratoriossa, jonka hän oli asentanut talonsa kellariin, kun hän jatkoi opintojaan Manchesterin yliopistossa.

Aluksi hän tutki magnetismiin liittyviä näkökohtia sähkövirtojen aikana, ja tämän ansiosta hän keksi sähkömoottorin. Hän teki myös tutkimusta sähkön ja termodynamiikan alalla.

20-vuotiaana hän onnistui korvaamaan isänsä panimon höyrykoneen sähkömoottorilla tarkoituksena lisätä tehokkuutta ja säästää yrityksen rahaa. Tutkiessaan sähköpiiristä vapautuvaa lämpöä, hän muotoili niin kutsutun Joulen lain.

Osallistuminen tieteeseen

Joulen teos on tarina jatkuvasta taistelusta kriittistä tieteellistä laitosta vastaan, joka ei halunnut hyväksyä todisteita, ennen kuin sitä oli mahdotonta sivuuttaa.

Hänen tieteellinen tutkimuksensa huipentui vuonna 1850. Tuona vuonna hän julkaisi artikkelin, jossa hän esitti lämmön mekaanisen ekvivalentin mittauksia, joita varten hän käytti kuuluisaaan melapyörälaitetta.

Joulen laki

Tutkiessaan sähköpiireissä vapautuvaa lämpöä hän paljasti tunnetun Joule-lain. Kun sähkövirta virtaa johtimen läpi, lämpötila nousee. Tämän lain avulla voimme laskea lämmön, joka syntyy, kun sähkövirta virtaa vastuksen läpi.

Joule-Thomson-vaikutus

Vuonna 1852 Joule ja William Thomson havaitsivat, että kun kaasun annetaan laajentua tekemättä ulkoisia töitä, kaasun lämpötila laskee. Tämä ilmiö, jota kutsuttiin Joule-Thomson-ilmiöksi, oli jäähdytys- ja ilmastointilaitteiden perusta.

Termodynamiikan ensimmäinen laki

James Joulella oli keskeinen rooli tutkimuksissa, jotka koskivat energian säästämistä tai termodynamiikan ensimmäistä lakia fysiikan yleisperiaatteena. Se perustuu Joulen päätelmään, että lämpö ja energia ovat samanarvoisia.

Tunnustukset

1800-luvun alun tiedemaailma oli monimutkainen. Tiedeastetta ei myönnetty Britanniassa eikä ammatillista tieteellistä pätevyyttä. Vain pienellä vähemmistöllä tieteellisiä artikkeleita julkaisijoista oli palkattu työ tiedealalla.

Joule itse suoritti suurimman osan kokeistaan ​​kotinsa kellarissa yksityishenkilönä ja työskenteli muutamilla käytettävissä olevilla resursseilla.

Vuonna 1866 kuninkaallinen seura antoi hänelle korkeimman tunnustuksen, Copley-mitalin. Lisäksi hänet valittiin Britannian tiedejärjestön yhdistyksen presidentiksi vuosina 1872 ja 1887.

Hänen kunniakseen energian, työn ja lämmön mittaamiseen käytettyä kansainvälisen järjestelmän yksikköä kutsutaan jouliksi.

Viitteet

1. Esq, JPJ (1843). XXXII. magneto-sähkön lämpöarvoihin ja lämmön mekaaniseen arvoon. Lontoo, Edinburgh ja Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 23 (152), 263 - 276.
2. James joule - MagLab. Haettu 8. heinäkuuta 2019 osoitteesta nationalmaglab.org
3. James joule, william thomson ja käsite täydellisestä kaasusta (2010). Kuninkaallisen yhdistyksen muistiinpanot ja tiedot, 64 (1), 43-57.
4. Sarton, G., Mayer, JR, Joule, JP, & Carnot, S. (1929). Löytäminen energiansäästölaki. Isis, 13 (1), 18 - 44.
5. Young, J. (2015). Lämpö, ​​työ ja hienot nesteet: kommentti joululle (1850) ”Lämmön mekaanisesta vastaavasta”. Filosofiset tapahtumat. Sarja A, matemaattiset, fysikaaliset ja tekniikan tieteet, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348