JAMES PRESCOTT JOULE: BIOGRAFIA I APORTACIONS A LA CIÈNCIA - ART - 2025

James Prescott Joule (1818-1889) va ser un físic britànic reconegut sobretot per les seves investigacions en electricitat i termodinàmica. Els seus estudis en el camp de l'magnetisme li van portar a descobrir la seva relació amb el treball mecànic i el van conduir fins a la teoria de l'energia. La unitat internacional d'energia, calor i treball, coneguda com joule o juliol, porta el seu nom en honor seu.

Avui dia és reconegut com un dels físics més notables de la seva època, per les seves investigacions pioneres en termodinàmica. No obstant això, no sempre va ser així. Joule va haver de lluitar durant gairebé tota la seva joventut per ser pres seriosament per la comunitat científica. Tot i la qualitat del seu treball, va trobar dificultats per atraure fons i publicar en revistes de renom.

Va ser un jove tímid i humil, per això va necessitar el suport de personalitats més fortes que l'ajudaran a fer-se valorar dins de la comunitat científica. En 1847 va col·laborar amb William Thomson, més tard conegut com Lord Kelvin, que, encara que era sis anys més jove que ell, mai va tenir problemes amb l'autopromoció.

Bibliografia

James Prescott Joule va néixer el 1818 a Salford, prop de Manchester; i va morir a Surt a l'any 1889. Es va criar en el si d'una família benestant que era propietària d'una fàbrica de cerveses, la qual va arribar a dirigir.

No va assistir a l'escola per problemes de salut, però va rebre classes a casa fins als 15 anys, edat en què va haver de començar a treballar en la destil·leria.

John Dalton, el famós químic britànic, va ser el seu professor de matemàtiques i física, i qui el va animar a realitzar les seves investigacions científiques. A més, Dalton era membre de la Reial Societat de Londres per a l'Avanç de la Ciència Natural i coneixia molts dels principals científics de l'època.

Va impressionar a el jove Joule fins al punt que, mentre desenvolupava els seus propis punts de vista sobre la transformació de l'energia, es va mostrar ferm en la premsa escrita, fins i tot quan gairebé tots els altres científics no estaven d'acord amb ell.

primers anys

James Joule va tenir alguns problemes de salut durant la seva infantesa. Una debilitat a la columna vertebral li va provocar una lleugera deformitat. Per això, no va assistir a l'escola i va rebre classes particulars a casa seva, que compaginava amb la seva activitat laboral a la destil·leria del seu pare.

Per no relacionar-se amb altres nens a l'escola, es mostrava tímid quan estava en companyia. De fet, pot ser que la falta d'una personalitat més forta estigui darrere del seu poc reconeixement entre la comunitat científica.

Per això, va necessitar el suport d'altres científics que posseïssin els dons dels que mancava. No obstant això, no va ser fins 1847 quan va arribar a la seva vida William Thomson. Fins llavors Joule va lluitar per publicar articles de gran importància científica, però gairebé sense cap impacte.

estudis

Des de 1834 a 1837, James i el seu germà gran Benjamin van rebre classes particulars a casa. El seu professor de física i matemàtiques va ser el químic britànic John Dalton, qui li va encoratjar cap a la investigació científica.

A el principi, realitzava els seus experiments al laboratori que havia instal·lat al soterrani de casa seva, mentre que continuava amb els seus estudis a la Universitat de Manchester.

En un primer moment, va estudiar aspectes relacionats amb el magnetisme durant els corrents elèctrics, i gràcies a això va inventar el motor elèctric. També va realitzar investigacions en el camp de l'electricitat i la termodinàmica.

Als 20 anys, va aconseguir reemplaçar la màquina de vapor de la fàbrica de cerveses del seu pare per una elèctrica amb la idea d'augmentar l'eficiència i estalviar diners a l'empresa. Mentre realitzava les seves investigacions sobre la calor que es desprèn d'un circuit elèctric, va formular el que avui es coneix com la llei de Joule.

Aportacions a la ciència

El treball de Joule és la història d'una lluita constant contra un establiment científic crític que no estava disposat a acceptar l'evidència fins que va ser impossible ignorar-la.

Les seves investigacions científiques van culminar en 1850. En aquest any va publicar un article on presentava els mesuraments de l'equivalent mecànic de la calor, per al que va usar el seu famós aparell de roda de paletes.

Llei de Joule

Mentre investigava la calor que es desprèn en els circuits elèctrics, va exposar la coneguda llei de Joule. Quan flueix un corrent elèctric per un conductor, es produeix un augment de temperatura. Aquesta llei ens permet calcular la calor que es genera quan el corrent elèctric circula per una resistència.

Efecte Joule-Thomson

En 1852 Joule i William Thomson van descobrir que quan es permet que un gas s'expandeixi sense realitzar cap tipus de treball extern, la temperatura de l'gas disminueix. Aquest fenomen, que es va anomenar l'efecte Joule-Thomson, va ser la base per a la refrigeració i dels aparells d'aire condicionat.

Primera llei de la termodinàmica

James Joule va exercir un paper fonamental en els estudis sobre com conservar l'energia, o primera llei de la termodinàmica, com un principi universal de la física. Es basa en la conclusió de Joule que la calor i l'energia són equivalents.

reconeixements

El món científic de principis de segle XIX era complicat. A Gran Bretanya no es concedien títols de ciències i no hi havia qualificacions científiques professionals. Només una petita minoria dels que van publicar articles científics tenien una feina remunerada a la ciència.

El mateix Joule va realitzar la majoria dels seus experiments en el soterrani de casa com a particular i va treballar amb els pocs recursos que tenia a la seva disposició.

No obstant això, en 1866 la Reial Societat li va atorgar el seu màxim reconeixement, la medalla Copley. A més, va ser elegit president de l'Associació Britànica per a l'Avanç de la Ciència a 1872 i el 1887.

En el seu honor, la unitat de el Sistema Internacional utilitzada per a mesurar energia, treball i calor, es diu joule.

referències

1. Esq, JPJ (1843). XXXII. on the calorific effects of magneto-electricity, and on the mechanical value of heat. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 23 (152), 263-276.
2. James joule - MagLab. Retrieved 8 juliol 2019, from nationalmaglab.org
3. James joule, william thomson and the concept of a perfect gas. (2010). Notes and Records of the Royal Society, 64 (1), 43-57.
4. Sarton, G., Mayer, JR, Joule, JP, & Carnot, S. (1929). The discovery of the law of conservation of energy. Isis, 13 (1), 18-44.
5. Young, J. (2015). Heat, work and Subtle fluids: A commentary on joule (1850) 'On the mechanical equivalent of heat'. Transaccions filosòfiques. Sèries A, de Matemàtiques, Physical, and Engineering Sciences, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348