- Бібліографія
- Перші роки
- Дослідження
- Внески в науку
- Закон Джоуля
- Ефект Джоуля-Томсона
- Перший закон термодинаміки
- Визнання
- Список літератури
Джеймс Прескотт Джоул (1818-1889) був британським фізиком, найбільш відомим своїми дослідженнями в електриці та термодинаміці. Його дослідження в галузі магнетизму спонукали його до виявлення його зв’язку з механічною роботою і привели його до теорії енергії. На його честь названа міжнародна одиниця енергії, тепла та праці, відома як джоуль чи липень.
Сьогодні він визнаний одним із найвидатніших фізиків свого часу завдяки своїм піонерським дослідженням у галузі термодинаміки. Однак не завжди було так. Джоулу довелося боротися більшу частину своєї юності, щоб серйозно сприймати наукове співтовариство. Незважаючи на якість своєї роботи, їй було важко залучати фінансування та публікувати у авторитетних журналах.
Він був сором’язливим і скромним юнаком, тому йому була потрібна підтримка сильніших особистостей, щоб допомогти йому оцінити себе в науковій спільноті. У 1847 році він співпрацював з Вільямом Томсоном, пізніше відомим як лорд Келвін, який, хоча і на шість років молодший за нього, ніколи не мав проблем із саморекламою.
Бібліографія
Джеймс Прескотт Джоул народився в 1818 році в Салфорді, поблизу Манчестера; і помер у продажу в 1889 році. Він виріс у заможній родині, яка володіла пивною фабрикою, якою він зумів керувати.
Він не відвідував школу через проблеми зі здоров’ям, але отримував заняття у власному будинку, поки йому не виповнилося 15 років, у цьому віці йому довелося почати працювати на спиртзаводі.
Джон Далтон, відомий британський хімік, був його професором математики та фізики, який спонукав його до проведення своїх наукових досліджень. Крім того, Далтон був членом Королівського Лондонського товариства сприяння природознавству і знав багатьох провідних вчених того часу.
Він настільки вразив молодого Джоуля, що, розробляючи власні погляди на трансформацію енергії, він був прихильним у письмовій пресі, навіть коли майже всі інші вчені не погоджувалися з ним.
Перші роки
У Джеймса Джоула в дитинстві були деякі проблеми зі здоров’ям. Слабкість хребта викликала незначну деформацію. З цієї причини він не відвідував школу і вдома отримував приватні заняття, які поєднував із роботою на винокурні батька.
Не спілкуючись з іншими дітьми в школі, він соромився, коли був у компанії. Фактично, відсутність сильнішої особистості може стояти за її невпізнанням у науковій спільноті.
З цієї причини йому була потрібна підтримка інших вчених, які володіли дарами, яких йому не вистачало. Однак Вільям Томсон увійшов у його життя лише до 1847 року. До тих пір Джоул намагався публікувати статті, що мають велике наукове значення, але з незначним або жодним впливом.
Дослідження
З 1834 по 1837 рік Джеймс та його старший брат Бенджамін отримували приватні уроки у власному будинку. Його професором фізики та математики був британський хімік Джон Далтон, який спонукав його до наукових досліджень.
Спочатку він проводив свої експерименти в лабораторії, яку він встановив у підвалі свого будинку, а продовжував навчання в Манчестерському університеті.
Спочатку він вивчав аспекти, пов’язані з магнетизмом під час електричних струмів, і завдяки цьому винайшов електродвигун. Він також проводив дослідження в галузі електрики та термодинаміки.
У 20 років йому вдалося замінити паровий двигун на пивоварному заводі батька на електричний з ідеєю підвищення ефективності та економії грошей компанії. Проводячи свої дослідження про тепло, виділене з електричного кола, він сформулював те, що зараз відомо як закон Джоуля.
Внески в науку
Робота Джоуля - це історія постійної боротьби з критичною науковою установою, яка не бажала приймати докази, поки її неможливо було ігнорувати.
Його наукові дослідження завершилися в 1850 році. У тому ж році він опублікував статтю, в якій представив вимірювання механічного еквівалента тепла, для чого використав свій відомий апарат з лопатними колесами.
Закон Джоуля
Досліджуючи тепло, яке виділяється в електричних ланцюгах, він викрив відомий закон Джоуля. Коли електричний струм тече через провідник, відбувається підвищення температури. Цей закон дозволяє обчислити тепло, яке генерується, коли електричний струм тече через опір.
Ефект Джоуля-Томсона
У 1852 р. Джоул і Вільям Томсон виявили, що коли дозволено розширюватися газам, не виконуючи жодних зовнішніх робіт, температура газу знижується. Це явище, яке отримало назву ефекту Джоуля-Томсона, стало основою для охолодження та кондиціонерів.
Перший закон термодинаміки
Джеймс Джоул відіграв ключову роль у дослідженнях щодо збереження енергії чи першого закону термодинаміки як універсального принципу фізики. Він заснований на висновку Джоула, що тепло і енергія рівноцінні.
Визнання
Науковий світ початку 19 століття був складним. В Британії наукові ступені не присуджувались і не було професійної наукової кваліфікації. Лише невелика меншість тих, хто публікував наукові статті, мала платну роботу в науці.
Сам Джоул проводив більшість своїх експериментів у підвалі свого будинку як приватна особа та працював з нечисленними ресурсами, які були в його розпорядженні.
Однак у 1866 році Королівське товариство присудило йому своє найвище визнання - медаль Коплі. Крім того, він був обраний президентом Британської асоціації просування науки в 1872 та 1887 роках.
На його честь одиниця Міжнародної системи, яка використовується для вимірювання енергії, праці та тепла, називається джоулем.
Список літератури
- Esq, JPJ (1843). XXXII. на калорійність впливу магніто-електрики та на механічне значення тепла. Лондонський, Едінбургський та Дублінський філософські журнали та Журнал наук, 23 (152), 263-276.
- Джеймс джоуль - MagLab. Отримано 8 липня 2019 року з nationalmaglab.org
- Джеймс Джоул, Вілліам Томсон та концепція ідеального газу. (2010). Записки і записи Королівського товариства, 64 (1), 43-57.
- Sarton, G., Mayer, JR, Joule, JP, & Carnot, S. (1929). Відкриття закону збереження енергії. Ісіда, 13 (1), 18-44.
- Янг, Дж. (2015). Тепло, робота та тонкі рідини: коментар до джоуля (1850) «Про механічний еквівалент тепла». Філософські операції. Серія A, Математичні, фізичні та інженерні науки, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348