JAMES PRESCOTT JOULE: BIOGRAFI OCH BIDRAG TILL VETENSKAP - ARTE - 2025

James Prescott Joule (1818-1889) var en brittisk fysiker som var mest känd för sin forskning inom elektricitet och termodynamik. Hans studier inom området magnetism ledde till att honom upptäckte dess relation till mekaniskt arbete och ledde honom till teorin om energi. Den internationella enheten för energi, värme och arbete, känd som joule eller juli, är uppkallad efter honom.

I dag erkänns han som en av de mest anmärkningsvärda fysikerna i sin tid på grund av sin banbrytande forskning inom termodynamik. Men det var inte alltid så. Joule var tvungen att kämpa för att större delen av sin ungdom skulle tas på allvar av det vetenskapliga samfundet. Trots kvaliteten på sitt arbete tyckte hon att det var svårt att locka finansiering och publicera i ansedda tidskrifter.

Han var en blyg och ödmjuk ung man, därför behövde han stöd av starkare personligheter för att hjälpa honom att värdera sig inom det vetenskapliga samfundet. 1847 samarbetade han med William Thomson, senare känd som Lord Kelvin, som, även om sex år yngre än honom, aldrig hade problem med självpromotering.

Bibliografi

James Prescott Joule föddes 1818 i Salford, nära Manchester; och död i Sale 1889. Han växte upp i en rik familj som ägde en ölfabrik, som han lyckades hantera.

Han deltog inte i skolan på grund av hälsoproblem, men fick klasser i sitt eget hem tills han var 15 år, vid vilken ålder han var tvungen att börja arbeta på destilleriet.

John Dalton, den berömda brittiska kemisten, var hans professor i matematik och fysik, och som uppmuntrade honom att bedriva sin vetenskapliga forskning. Dessutom var Dalton medlem av Royal London Society for the Advancement of Natural Science och kände till många av de ledande forskarna i tiden.

Han imponerade den unga Joule i en sådan utsträckning att han, medan han utvecklade sina egna åsikter om energitransformation, var fast i den skriftliga pressen, även när nästan alla andra forskare var oeniga med honom.

Tidiga år

James Joule hade några hälsoproblem under sin barndom. En svaghet i ryggraden orsakade en lätt deformitet. Av denna anledning deltog han inte i skolan och fick privata lektioner hemma, vilket han kombinerade med sitt arbete på sin fars destilleri.

Genom att inte interagera med andra barn i skolan var han blyg när han var i sällskap. I själva verket kan bristen på en starkare personlighet ligga bakom dess bristande erkännande i det vetenskapliga samfundet.

Av denna anledning behövde han stöd från andra forskare som hade de gåvor som han saknade. Det var emellertid först 1847 som William Thomson kom in i hans liv. Fram till dess kämpade Joule med att publicera artiklar av stor vetenskaplig betydelse, men med liten eller ingen inverkan.

Studier

Från 1834 till 1837 fick James och hans äldre bror Benjamin privata lektioner i sitt eget hem. Hans professor i fysik och matematik var den brittiska kemisten John Dalton, som uppmuntrade honom till vetenskaplig forskning.

Till att börja med genomförde han sina experiment i laboratoriet som han hade installerat i källaren i sitt hus, medan han fortsatte sina studier vid University of Manchester.

Till att börja med studerade han aspekter relaterade till magnetism under elektriska strömmar, och tack vare detta uppfann han elmotorn. Han forskade också inom elektricitet och termodynamik.

Vid 20 års ålder lyckades han byta ut ångmotorn på sin fars bryggeri med ett elektriskt med tanken att öka effektiviteten och spara företagets pengar. Medan han forskade på värmen frigjord från en elektrisk krets formulerade han det som nu kallas Joules lag.

Bidrag till vetenskap

Joules verk är berättelsen om en ständig kamp mot en kritisk vetenskaplig etablering som inte var villig att acceptera bevisen tills det var omöjligt att ignorera det.

Hans vetenskapliga forskning kulminerade 1850. Under det året publicerade han en artikel där han presenterade mätningar av den mekaniska ekvivalenten av värme, för vilken han använde sin berömda skovelapparat.

Joules lag

När han undersökte värmen som avges i elektriska kretsar, avslöjade han den välkända Joule-lagen. När en elektrisk ström flyter genom en ledare ökar temperaturen. Denna lag tillåter oss att beräkna värmen som genereras när elektrisk ström flyter genom ett motstånd.

Joule-Thomson-effekt

1852 upptäckte Joule och William Thomson att när en gas får växa utan att göra något externt arbete, minskar gasens temperatur. Detta fenomen, som kallades Joule-Thomson-effekten, var basen för kylning och luftkonditioneringsapparater.

Termodynamikens första lag

James Joule spelade en viktig roll i studier av hur man sparar energi, eller termodynamikens första lag, som en universell fysisk princip. Det bygger på Joules slutsats att värme och energi är likvärdiga.

erkännanden

Den vetenskapliga världen från början av 1800-talet var komplicerad. Vetenskapsgrader tilldelades inte i Storbritannien och det fanns inga professionella vetenskapliga kvalifikationer. Endast en liten minoritet av dem som publicerade vetenskapliga artiklar hade ett betalt jobb inom vetenskap.

Joule genomförde själv de flesta av sina experiment i källaren i sitt hem som privatperson och arbetade med de få resurser som han hade till sitt förfogande.

Men 1866 tilldelade Royal Society honom dess högsta erkännande, Copley-medaljen. Dessutom valdes han till president för British Association for the Advancement of Science 1872 och 1887.

I hans ära kallas enheten för det internationella systemet som används för att mäta energi, arbete och värme en joule.

referenser

1. Esq, JPJ (1843). XXXII. på de kalorierande effekterna av magneto-elektricitet och på det mekaniska värdet på värme London, Edinburgh och Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 23 (152), 263-276.
2. James joule - MagLab. Hämtad 8 juli 2019 från nationalmaglab.org
3. James joule, william thomson och konceptet en perfekt gas. (2010). Kungliga samhällets anteckningar och register, 64 (1), 43-57.
4. Sarton, G., Mayer, JR, Joule, JP, & Carnot, S. (1929). Upptäckten av lagen om bevarande av energi. Isis, 13 (1), 18-44.
5. Young, J. (2015). Värme, arbete och subtila vätskor: En kommentar till joule (1850) 'Om den mekaniska ekvivalenten av värme'. Filosofiska transaktioner. Serie A, matematiska, fysikaliska och tekniska vetenskaper, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348