ДЖЕЙМС ПРЕСКОТ ДЖАУЛ: БИОГРАФИЯ И ПРИНОС КЪМ НАУКАТА - ARTE - 2026

Джеймс Прескот Джоул (1818-1889) е британски физик, най-известен с изследванията си в електричеството и термодинамиката. Проучванията му в областта на магнетизма го накараха да открие връзката му с механичната работа и го доведоха до теорията за енергията. Международната единица за енергия, топлина и работа, известна като джаула или юли, е кръстена на него.

Днес той е признат за един от най-забележителните физици на своето време, благодарение на пионерските си изследвания в термодинамиката. Но не винаги е било така. Джоул трябваше да се бори през по-голямата част от младостта си, за да бъде възприет сериозно от научната общност. Въпреки качеството на своята работа, тя й беше трудно да привлече финансиране и да публикува в реномирани списания.

Той беше срамежлив и скромен младеж, затова се нуждаеше от подкрепата на по-силни личности, които да му помогнат да бъде оценен в рамките на научната общност. През 1847 г. той си сътрудничи с Уилям Томсън, по-късно известен като лорд Келвин, който макар и шест години по-млад от него, никога не е имал проблем със саморекламата.

библиография

Джеймс Прескот Джоул е роден през 1818 г. в Салфорд, близо до Манчестър; и починал в Sale през 1889 г. Той израства в заможно семейство, което притежава бирена фабрика, която той успява да управлява.

Той не посещава училище поради здравословни проблеми, но получава часове в собствения си дом до 15-годишна възраст, когато трябва да започне работа в дестилерията.

Джон Далтън, известният британски химик, беше негов професор по математика и физика и който го насърчи да проведе научните си изследвания. Освен това, Далтън е член на Кралското лондонско общество за напредък на природните науки и познава много от водещите учени на онова време.

Той направи впечатление на младия Джоул до такава степен, че докато развива собствените си възгледи за трансформацията на енергията, той беше непреклонен в писмената преса, дори когато почти всички други учени не бяха съгласни с него.

Ранните години

Джеймс Джоул имаше някои здравословни проблеми през детството си. Слабост на гръбначния стълб предизвика лека деформация. Поради тази причина той не посещава училище и получава частни часове у дома, което комбинира с работата си в дестилерията на баща си.

Като не общува с други деца в училище, той беше срамежлив, когато беше в компания. Всъщност липсата на по-силна личност може да стои зад липсата на признание в научната общност.

Поради тази причина той се нуждаеше от подкрепата на други учени, които притежаваха даровете, които му липсваха. Въпреки това едва през 1847 г. Уилям Томсън влезе в живота му. Дотогава Джоул се бори да публикува статии с голямо научно значение, но с малко или никакво въздействие.

Проучвания

От 1834 до 1837 г. Джеймс и по-големият му брат Бенджамин получават частни уроци в собствения си дом. Неговият професор по физика и математика е британският химик Джон Далтън, който го насърчава към научни изследвания.

Отначало той провежда експериментите си в лабораторията, която е инсталирал в мазето на къщата си, докато продължава обучението си в Манчестърския университет.

В началото той изучава аспекти, свързани с магнетизма по време на електрически токове, и благодарение на това изобретява електродвигателя. Той също така провежда изследвания в областта на електричеството и термодинамиката.

На 20 години той успява да замени парния двигател в пивоварната на баща си с електрически с идеята да повиши ефективността и да спести парите на компанията. Докато провежда изследванията си за топлината, отделена от електрическа верига, той формулира това, което сега е известно като закон на Джоул.

Принос към науката

Работата на Джоул е историята на постоянна борба срещу критично научно заведение, което не желаеше да приеме доказателствата, докато не беше невъзможно да го игнорира.

Научното му изследване достигна кулминация през 1850 г. През същата година той публикува статия, в която представя измервания на механичния еквивалент на топлината, за която използва известния си апарат с лопатни колела.

Закон на Джоул

Докато изследваше топлината, която се отделя в електрически вериги, той изложи добре познатия закон на Джоул. Когато електрически ток тече през проводник, има повишаване на температурата. Този закон ни позволява да изчислим топлината, която се генерира, когато електрическият ток тече през съпротивление.

Ефект на Джоул-Томсън

През 1852 г. Джоул и Уилям Томсън откриват, че когато се разреши да се разшири газ, без да се извършват никакви външни работи, температурата на газа намалява. Това явление, което се наричаше ефектът на Джоул-Томсън, беше основа за охлаждане и климатици.

Първи закон на термодинамиката

Джеймс Джоул изигра ключова роля в проучванията за запазване на енергията или първи закон на термодинамиката като универсален принцип на физиката. Той се основава на заключението на Джоул, че топлината и енергията са еквивалентни.

Признаването

Научният свят от началото на 19 век беше сложен. Научните степени не бяха присъждани във Великобритания и нямаше професионални научни квалификации. Само малко малцинство от публикуващите научни статии имаше платена работа в науката.

Самият Джоул проведе повечето си експерименти в мазето на дома си като частно лице и работеше с малкото ресурси, с които разполага.

Въпреки това през 1866 г. Кралското общество му присъжда най-високото си признание - медала Копли. Освен това той е избран за президент на Британската асоциация за напредък на науката през 1872 г. и през 1887 г.

В негова чест единицата на Международната система, използвана за измерване на енергия, работа и топлина, се нарича джаул.

Препратки

1. Esq, JPJ (1843). XXXII. върху калоричните ефекти на магнито-електричеството и върху механичната стойност на топлината. The London, Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 23 (152), 263-276.
2. Джеймс джаул - MagLab. Произведено на 8 юли 2019 г. от nationalmaglab.org
3. Джеймс Джоул, Уилям Томсън и концепцията за съвършен газ (2010). Бележки и записи на Кралското общество, 64 (1), 43-57.
4. Sarton, G., Mayer, JR, Joule, JP, & Carnot, S. (1929). Откриването на закона за запазване на енергията. Изида, 13 (1), 18-44.
5. Young, J. (2015). Топлина, работа и фини течности: Коментар на джаул (1850 г.) „За механичния еквивалент на топлината“. Философски транзакции. Серия A, Математически, физически и инженерни науки, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348