James Prescott Joule

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
James Prescott Joule
James Joule.jpg
James Prescott Joule
Született
1818. december 24.
Elhunyt
1889. október 11. (70 évesen)
Foglalkozása fizikus
Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz James Prescott Joule témájú médiaállományokat.

James Prescott Joule (Salford, Anglia, 1818. december 24.Sale, Anglia, 1889. október 11.) angol fizikus.

Élete és kutatásai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Manchester melletti Salford sörgyárosának volt a fia. Gyenge testalkata miatt 15 éves koráig otthon nevelkedett, majd magántanártól tanult. A fizikát, kémiát és a matematikát John Daltontól tanulta. 1838-tól, 20 éves korától, már tudományos folyóiratokban jelentek meg írásai.

1840-ben felfedezte, hogy a testeket csak egy meghatározott mértékig lehet mágnesezni. Vizsgálta az elektromos áram hőhatását és felfedezte az ezzel kapcsolatos törvényt.

Kísérletileg vizsgálta és meghatározta, hogy milyen számszerű kapcsolat van a munka és a belső energia változása között. Joule ismerte fel azt is, hogy a gáznak az edény falára gyakorolt nyomása a részecskék fallal történő ütközéséből származik. Tudományos tevékenységének elismeréseként az Angol Királyi Társaság tagjává választotta.

James Joule nagyon alapos volt és nagy figyelmet fordított a részletekre. Kutatásai magát a hő keletkezését érintették. Életében sok időt fordított a hő mechanikai egyenértékének meghatározására, abbéli meggyőződéséből kiindulva, hogy a hő munkából származik.

1840-ben megállapította, hogy a vezetékben az elektromos áram által termelt hő arányos a vezeték ellenállásának és az áramerősség négyzetének szorzatával, amit azóta Joule törvényeként ismerünk. Sok más, a hő és az energia más formái közötti kapcsolatról szóló beszámolói között ez volt az első, amelyről cikke a Royal Society (Királyi Tudományos Társaság) lapjában jelent meg.

1842-től 1878-ig azt vizsgálta, hogy lehetséges-e mechanikai energiát közvetlenül hőenergiává alakítani bármilyen elektromos lépés nélkül. 1850-ben bemutatott híres „lapátkerék” kísérletével megalapozta a hőmennyiség és a mechanikai munka közötti azonosság elméletét. Joule-lal két német fizikus, Hermann von Helmholtz és Julius von Mayer, 1852-től 1862-ig az angol fizikus, William Thomson (a későbbi Lord Kelvin) is együtt dolgozott a fizikai törvényszerűségek kutatásán. Az általuk felfedezett energiamegmaradás törvénye kimondja, hogy az egyik formában felszabadult energia újra megjelenik egy másikban, és sohasem vész el. Megállapította továbbá a gázok hirtelen terjeszkedésekor előforduló hűtőhatást (Joule-Kelvin effektus), amit a hűtőrendszereknél azóta is használnak.

1847-ben házasodott össze Amelia Grimesszel. Mézesheteiket az Alpokban töltötték, ahol James folytatta tudományos kísérleteit. Mindig be akarta bizonyítani, hogy amikor a víz 778 láb magasból leesik, akkor hőmérséklete 1 °C-kal emelkedik. Elérkezett az alkalom, s amikor Chamonix-ba látogatott, egy hatalmas hőmérővel felszerelkezve megkísérelte ezt bebizonyítani. Nem járt sikerrel, mivel a víz ekkora magasságból nagyon permetszerűen hullott ahhoz, hogy a kísérlet sikerüljön. Három gyermekük volt: Benjamin Arthur (sz. 1849), Alice Amelia (sz. 1852) és még egy fiú, aki születésekor, 1854-ben feleségével együtt halt meg. Joule nem házasodott újra.

Hasonlóan a legtöbb kutatóhoz, Joule tudása nem csak azokig a dolgokig terjedt, amit ma a „kutatás” szóval hozunk kapcsolatba. Legtöbb kísérleti kutatásának eredménye a gyakorlati eszközökben, új technológiákban ma is visszaköszön. Ezt figyelembe véve mondhatjuk, hogy Joule feltaláló is volt. Sok találmánya között említhetjük az elektromos ívhegesztést és a vízkiszorításos szivattyút.

Kutatásainak túlnyomó részét saját maga fedezte fel. Szerencsétlenségére 1875-ben elszegényedett, és az azt követő években folyamatosan betegeskedett egészen 1889. október 11-én Sale-ben (Chesire megye, Anglia) bekövetkezett haláláig. Tiszteletére az energia nemzetközi mértékegysége, a joule róla kapta nevét.

Emlékezete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Róla nevezték el a joule mértékegységet.

Irodalom[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Bottomley, J. T. (1882.). „James Prescott Joule”. Nature 26 (678), 617–620. o. DOI:10.1038/026617a0.  
  • Cardwell, D. S. L.. James Joule: A Biography. Manchester college Press (1991). ISBN 0-7190-3479-5 
  • Forrester, J. (1975.). „Chemistry and the Conservation of Energy: The Work of James Prescott Joule”. Studies in the History and Philosophy of Science 6 (4), 273–313. o. DOI:10.1016/0039-3681(75)90025-4.  
  • Fox, R, "James Prescott Joule, 1818–1889", in North, J.. Mid-nineteenth-century scientists. Elsevier, 72–103. o (1969). ISBN 0-7190-3479-5 
  • Reynolds, Osbourne. Memoir of James Prescott Joule. Manchester Literary and Philosophical Society (1892). Hozzáférés ideje: 2014. március 5. 
  • Sibum, H. O. (1995.). „Reworking the mechanical value of heat: instruments of precision and gestures of accuracy in early Victorian England”. Studies in History and Philosophy of Science 26, 73–106. o. DOI:10.1016/0039-3681(94)00036-9.  
  • Smith, C.. The Science of Energy: A Cultural History of Energy Physics in Victorian Britain. London: Heinemann (1998). ISBN 0-485-11431-3 
  • Smith, C. & Wise, M.N.. Energy and Empire: A Biographical Study of Lord Kelvin. Cambridge University Press (1989). ISBN 0-521-26173-2 
  • Steffens, H.J.. James Prescott Joule and the Concept of Energy. Watson (1979). ISBN 0-88202-170-2 
  • Walker, James. Physics 4th Edition. Pearson (1950). ISBN 978-0-321-54163-5 

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz James Prescott Joule témájú médiaállományokat.