JAMES PRESCOTT JOULE: ÉLETRAJZ ÉS HOZZÁJÁRULÁS A TUDOMÁNYHOZ - ARTE - 2026

James Prescott Joule (1818–1889) egy brit fizikus volt, aki legismertebb volt az elektromos és termodinamikai kutatásaival kapcsolatban. A mágnesesség területén végzett tanulmányai arra késztették, hogy felfedezzék annak kapcsolatát a mechanikus munkával, és az energiaelmélethez vezetett. Az energia, hő és munka nemzetközi egységét, amelyet a joule-nak vagy júliusnak hívnak, nevezték el.

Ma a korszak egyik legfigyelemreméltóbb fizikusának elismerik, a termodinamika úttörő kutatásainak köszönhetően. De nem mindig volt így. Joule-nak arra kellett küzdenie, hogy fiatalságának nagy részét a tudományos közösség komolyan vegye. Munkája minősége ellenére nehéznek találta a finanszírozás bevonását és a jó hírű folyóiratokban való közzétételét.

Félénk és alázatos fiatalember volt, ezért volt szüksége erősebb személyiségek támogatására, hogy segítsen neki, hogy értékelje magát a tudományos közösségben. 1847-ben együttműködött William Thomsonnal, később Lord Kelvin néven, aki, bár ő hat évvel fiatalabb volt, soha nem volt gondja az önpromócióval.

Bibliográfia

James Prescott Joule 1818-ban született Salfordban, Manchester közelében; 1889-ben elhunyt Sale-ben. Egy gazdag családban nőtt fel, amelynek sörgyára volt, amelyet sikerült kezelnie.

Egészségügyi problémák miatt nem járt iskolában, ám a saját otthonában tanult, 15 éves koráig, amikor a szeszfőzdén kellett dolgoznia.

John Dalton, a híres brit vegyész volt a matematika és a fizika professzora, aki ösztönözte őt tudományos kutatásának elvégzésére. Ezenkívül Dalton a Londoni Királyi Természettudományi Fejlesztési Társaság tagja volt, és ismerte a korszak vezető tudósát.

Annyira lenyűgözte a fiatal Joule-ot, hogy miközben kifejtette saját energia-átalakulási véleményét, ragaszkodott az írott sajtóban, még akkor is, amikor szinte minden más tudós nem értett egyet vele.

Korai évek

James Joule gyermekkorában volt valamilyen egészségügyi problémával. A gerinc gyengesége enyhén torzult. Ezért nem járt iskolában, és magánórákat vett otthon, amelyeket apja szeszfőzdeében végzett munkájával kombinált.

Azáltal, hogy nem interakciót folytatott más gyerekekkel az iskolában, félénk volt, amikor társaságában volt. Valójában egy erősebb személyiség hiánya mögött állhat a tudományos közösség elismerésének hiánya.

Ezért szüksége volt más tudósok támogatására, akik rendelkeznek a hiányzó ajándékokkal. William Thomson azonban csak 1847-ben lépett életébe. Addig Joule küzdött nagy tudományos jelentőségű cikkek közzétételével, ám csak csekély vagy semmilyen hatással nem volt.

Tanulmányok

1834 és 1837 között James és bátyja, Benjamin magánórákban részesültek saját otthonukban. A fizika és matematika professzora a John Dalton brit vegyész volt, aki ösztönözte a tudományos kutatás felé.

Először a laboratóriumban végezte kísérleteit, amelyet a ház alagsorába telepített, miközben folytatta tanulmányait a manchesteri egyetemen.

Eleinte tanulmányozta az elektromos áramok mágnesességével kapcsolatos kérdéseket, és ennek köszönhetően feltalálta az elektromos motort. Kutatásokat végzett az elektromosság és a termodinamika területén is.

20 éves korában sikerült kicserélnie apja sörgyárának gőzgépét elektromosra, azzal a céllal, hogy növelje a hatékonyságot és megtakarítson a vállalat pénzén. Miközben kutatta az elektromos áramkörből felszabaduló hőt, megfogalmazta azt, amelyet Joule törvényének hívnak.

Hozzájárulások a tudományhoz

Joule munkája egy olyan kritikus tudományos intézmény ellen folytatott állandó küzdelem története, amely nem volt hajlandó elfogadni a bizonyítékokat, amíg lehetetlen volt azt figyelmen kívül hagyni.

Tudományos kutatása 1850-ben fejeződött be. Ebben az évben egy cikket tett közzé, amelyben bemutatta a hő mechanikai egyenértékének méréseit, amelyekhez híres evezõszerkezetét használta.

Joule-törvény

Az elektromos áramkörökben kibocsátott hő vizsgálata közben felfedte a jól ismert Joule-törvényt. Amikor egy elektromos áram átvezet egy vezetéken, növekszik a hőmérséklet. Ez a törvény lehetővé teszi számunkra, hogy kiszámoljuk azt a hőt, amely akkor keletkezik, amikor az elektromos áram ellenálláson áramlik át.

Joule-Thomson hatás

1852-ben Joule és William Thomson felfedezték, hogy ha egy gázt külső munka elvégzése nélkül hagynak kibővülni, akkor a gáz hőmérséklete csökken. Ez a jelenség, amelyet Joule-Thomson effektusnak neveztek, képezték a hűtő- és légkondicionáló berendezések alapját.

A termodinamika első törvénye

James Joule kulcsszerepet játszott az energia, vagy a termodinamika első törvényének, mint a fizika univerzális alapelvének a megőrzésében. Joule következtetésén alapul, miszerint a hő és az energia egyenértékűek.

elismerések

A 19. század elején a tudományos világ bonyolult volt. Nagy-Britanniában nem adták meg a tudományos fokozatot, és nem volt szakmai tudományos képesítés. A tudományos cikkeket publikáló személyeknek csak kis része volt fizetett munka a tudományban.

Maga Joule kísérleteinek nagy részét otthona alagsorában végzett magánszemélyként, és a rendelkezésére álló kevés erőforrással dolgozott.

1866-ban azonban a Királyi Társaság odaítélte a legmagasabb elismerését, a Copley-érmet. Ezen túlmenően 1872-ben és 1887-ben megválasztották a Tudományos Fejlesztés Brit Szövetségének elnökévé.

Ő tiszteletére az energia, a munka és a hő mérésére használt Nemzetközi Rendszer egysége joule.

Irodalom

1. Esq, JPJ (1843). XXXII. a mágneses villamos energia hőhatására és a hő mechanikai értékére. A London, Edinburgh és a Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 23 (152), 263-276.
2. James joule - MagLab. Beolvasva 2019. július 8-án, a nationalmaglab.org webhelyről
3. James joule, william thomson és a tökéletes gáz fogalma (2010). A Királyi Társaság jegyzőkönyvei és nyilvántartásai, 64 (1), 43-57.
4. Sarton, G., Mayer, JR, Joule, JP, és Carnot, S. (1929). Az energiamegőrzési törvény felfedezése. Isis, 13 (1), 18-44.
5. Young, J. (2015). Hő, munka és finom folyadékok: Kommentár a jouleról (1850): „A hő mechanikai egyenértékéről”. Filozófiai tranzakciók. A. sorozat, matematikai, fizikai és mérnöki tudományok, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348