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)

James Prescott Joule (Salford, Anglia, 1818. december 24.London, 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 Thompson (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. 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.