Izvanredni fizičar James Joule: biografija, postignuća, nagrade i zanimljivosti

21. 3. 2020.

James Joule je prilično poznata osoba. Svi mi znamo to ime iz školskih satova fizike. Međutim, tada nitko nije otišao duboko u njegovu biografiju i postignuća, a ipak je njegov životni put vrlo zanimljiv. U članku ćemo razmotriti detaljnu biografiju znanstvenika, a također ćemo govoriti o onome što je postigao.

djetinjstvo

James Joule, čija biografija koju pregledavamo, rođen je 1818., 24. prosinca. Dječak je rođen u imućnoj obitelji vlasnika pivovare, smještene u Salfordu. James se obrazovao kod kuće. Njegov prvi učitelj fizike, kemije i osnovne matematike bio je Dalton. Od 15. godine, dječak je radio u očevoj tvornici i bio je izravno uključen u njegovo upravljanje. On je ovu aktivnost kombinirao s obukom tijekom cijele godine. James Joule

Prve studije

Kada se James Joule zainteresirao za znanost? Kratka biografija o čovjeku kaže da je počeo provoditi svoje prve studije 1837. godine. Tada ga je jako zanimalo pitanje zamjene parnih strojeva električnim na pivovari svoga oca. Godinu dana kasnije mladić je objavio svoj prvi rad na struji u jednom od znanstvenih časopisa. To mu je savjetovao njegov učitelj, John Davis, koji je, inače, bio Sturgenov blizak prijatelj, koji je izumio električni motor. Časopis u kojem je tiskan James Joule također je pripadao Sturgeonu. Godine 1840. mladi je istraživač primijetio učinak magnetskog zasićenja pri magnetiziranju ferromagneta. Od tog trenutka pa sve do 1845. godine, on je eksperimentalno proučavao elektromagnetske pojave. biografija Jamesa Joula

Jouleov zakon

Što Joel James Prescott radi sljedeće? Kratka biografija čovjeka nastavlja se činjenicom da je 1841. godine otkrio zakon o kvadratnom odnosu između snage struje i topline koja se oslobađa. Kasnije je pravo dobilo njegovo ime, ali mi ga poznajemo kao Joule-Lenzov zakon, jer ga je 1842. otkrio njemački fizičar iz Rusije Emilie Lenz. Otkriće znanstvenika nije bilo cijenjeno. Londonsko kraljevsko društvo ga je ignoriralo, a sam je rad objavljen u skromnom časopisu.

Raditi kao predavač

Ali za što je radio James Joule? Zanimljivosti o toj osobi su rijetke, ali se zna da je bio predavač. Već nam je poznat, Sturgeon se preselio u Manchester i tamo otvorio Galeriju praktičnih znanja, gdje je pozvao Joulea na mjesto predavača. Iznenađujuće, neki su učenici učili samoga Jamesa Joulea!

U svojim studijama tog vremena, znanstvenik je mnogo vremena posvetio pitanju ekonomske koristi elektromagnetskih motora. Isprva je smatrao da elektromagneti imaju veliki potencijal, ali je ubrzo osobno bio uvjeren da su parni strojevi mnogo učinkovitiji. Rezultati ove studije, Joule je objavio, ne skrivajući vlastitu frustraciju.

Otkrića znanstvenika dogodila su se vrlo brzo. Već 1842. opisuje magnetostrikciju, koja se sastoji u činjenici da tijela mijenjaju svoje veličine i volumene s različitim stupnjevima magnetizacije. Godinu dana kasnije završava istraživanje o proizvodnji topline u vodičima i objavljuje njegove rezultate. Oni su se sastojali od činjenice da se oslobođena toplina ne uzima izvana. To je u potpunosti opovrgnulo teoriju kalorija, čiji su pristaše tada još postojale.

U razdoblju od 1843. do 1850. godine čovjek se bavi provođenjem brojnih studija, usavršavajući svoju tehniku ​​i potvrđujući mnogim eksperimentima odanost načelu očuvanja energije. kratka biografija

obitelj

Godine 1844. Joules mijenjaju prebivalište. Na novom mjestu, čovjek upozna svoju buduću ženu, Ameliju Grimes. Godine 1847. par se oženio, a imaju kćer i sina. U isto vrijeme, u kući, Joule se opremio prikladnim laboratorijem za provođenje pokusa. Međutim, njegova sreća nije dugo trajala, jer je 1854. godine njegova voljena žena umrla.

Opći opis istraživanja

Krajem četrdesetih godina 20. stoljeća djelo junaka našeg članka dobilo je opće priznanje. Godine 1847. znanstvenik se susreo s Thomsonom, koji cijeni eksperimentalnu tehniku ​​Joulea. Zatim znanstvenici počinju surađivati. Thomsonove ideje o molekularno-kinetičkoj teoriji formirane su uglavnom pod utjecajem Jamesovih ideja. Znanstvenici zajedno stvaraju termodinamičku temperaturnu skalu.

Čini se da James Joule i njegova otkrića ne stari, jer godinu dana kasnije predlaže da se pomoću plinskog modela analizira pojava toplinskih učinaka s povećanim tlakom. Model džulova plina sastojao se od elastičnih kuglica mikroskopske veličine, koje su stvarale pritisak kada su se stijenke krvnih žila dodirnule. Znanstvenik je objavljen u "Filozofskim djelima kraljevskog društva" po savjetu njemačkog fizičara Clausiusa. Ovaj rad je imao ogroman utjecaj na formiranje i razvoj termodinamike, unatoč činjenici da su mnoge pogreške pronađene kasnije u Jouleovim studijama. Osim toga, eksperimenti su slični onima koje je proveo van der Waals 1870-ih godina kako bi simulirali pravi plin. joule james prescott kratka biografija

Godine 1850, čovjek je postao član Kraljevskog društva u Londonu. U istraživanjima provedenim 1851. godine, koja se odnose na stvaranje teorijskog modela topline kao kretanja malih elastičnih čestica, znanstvenik je vrlo precizno izračunao toplinski kapacitet nekih plinova. Godinu dana kasnije, zajedno s njegovim stari prijatelj Thomson opisuje fenomen promjene temperature plina tijekom adijabatskog prigušivanja. Kasnije je ovaj učinak nazvan Joule - Thomson. Štoviše, ovo otkriće pridonijelo je nastanku nove grane prirodne znanosti - fizike niskih temperatura.

Pedesetih godina 20. stoljeća istraživač objavljuje niz članaka o električnim mjerenjima. Unatoč mogućnosti korištenja suvremenog dizajna, James Joule je bio siguran da samo eksperimentom mogu dobiti najtočnije rezultate.

Godine 1859. znanstvenik se bavio proučavanjem termodinamičkih svojstava krutih tvari. Otkriva nestandardna svojstva gume u usporedbi s drugim materijalima. Godinu dana kasnije, mirazi, atmosferske oluje i meteoriti spadaju u njegovu sferu interesa, koju on pokušava objasniti sa znanstvenog stajališta. James Joule i njegova otkrića

Ekvivalent topline

Od 1843. znanstvenik traga za mehaničkim ekvivalentom topline. Zahvaljujući eksperimentima uspijeva pokazati da je to sigurno količina topline može se pretvoriti u određenu količinu mehaničke sile. Iste godine objavljuje rezultate istraživanja, a godinu dana kasnije formulira zakon toplinskog kapaciteta za kristalna tijela, koji je poznat kao Joule-Koppov zakon. Međutim, Joule je točnu formulaciju i eksperimentalnu potvrdu svog zakona prikazao tek 1864. godine.

Nakon toga, Joel James Prescott, čija je kratka biografija postavljena gore, posvećuje se proučavanju stvaranja topline propuštanjem tekućine kroz uske cijevi. U razdoblju od 1847. do 1850. uspijeva izvući najtočniji mehanički ekvivalent topline. Koristi metalni kalorimetar koji se postavlja na drvenu klupu. U ovom eksperimentu, istraživao je količinu topline koja se oslobađa tijekom rotacije zbog trenja osi. Neke procjene znanstvenika vrlo su bliske točnim vrijednostima koje su pronađene u prošlom stoljeću. James Joule zanimljivosti

Borba za autorstvo

Četrdesetih godina prošlog stoljeća počela je ozbiljna rasprava u tiskanim medijima o tome tko je otkrivač zakon o uštedi energije između Mayera i Joela. Zapravo, Mayer je ranije objavljivao svoj rad, ali nitko ga nije shvaćao ozbiljno, jer je po zanimanju bio liječnik. Zakon Jamesa Joulea pronašao je veliku potporu, jer su njegovu kandidaturu u to vrijeme podupirali znanstvenici poput Stokesa, Faradaya i Thomsona. Neki su otvoreno podržavali Mayera, fokusirajući se na činjenicu da je prvi otkrio, drugi su branili Jouleovo pravo autorstva. Na kraju, prioritet autorstva ostavio je Meier. Zakon Jamesa Joulea

memorija

Fizičar James Prescott Joule dodijelio je kraljevsku medalju. Godine 1860. postao je predsjednikom književnog i filozofskog društva u Manchesteru. Osim toga, on ima diplomu doktora prava na Trinity Collegeu, Dublin, Sveučilište u Edinburghu i doktori građanskog prava na Sveučilištu Oxford. Godine 1866. dobio je medalju Copley, a 1880. postao je vlasnik Albert medalje. Nakon 8 godina, vlada mu je odredila mirovinu za život. Joule je dvaput postao predsjednik Britanskog znanstvenog udruženja.

Godine 1889. njegova je jedinica imenovana mjernom jedinicom količine topline, energije, rada. U gradskoj vijećnici u Manchesteru nalazi se spomenik znanstveniku koji se nalazi nasuprot spomeniku Daltonu.

Godine 1970., ime Joulea dodijeljeno je krateru stražnja strana mjeseca.