James Prescott Joule Biografia e contributi alla scienza

James Prescott Joule (1818-1889) era un fisico britannico riconosciuto soprattutto per la sua ricerca in elettricità e termodinamica. I suoi studi nel campo del magnetismo lo hanno portato a scoprire la sua relazione con il lavoro meccanico e lo hanno portato alla teoria dell'energia. L'unità internazionale di energia, calore e lavoro, conosciuta come Joule o Julio, porta il suo nome in suo onore.

Oggi è riconosciuto come uno dei fisici più importanti del suo tempo, a causa delle sue indagini pioniere in termodinamica. Tuttavia non era sempre così. Joule ha dovuto lottare per quasi tutte le sue giovani per essere preso sul serio dalla comunità scientifica. Nonostante la qualità del suo lavoro, ha trovato difficoltà nell'attirare fondi e editoria su riviste rinomate.

Era un giovane timido e umile, quindi aveva bisogno del supporto di personalità più forti per aiutarlo a diventare apprezzato all'interno della comunità scientifica. Nel 1847 ha collaborato con William Thomson, in seguito noto come Lord Kelvin, che, sebbene fosse sei anni più giovane di lui, non ha mai avuto problemi con l'auto -promozione.

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Bibliografia

James Prescott Joule nacque nel 1818 a Salford, vicino a Manchester; e morì in vendita nel 1889. È cresciuto in una famiglia ricca che possedeva una fabbrica di birra, che è arrivata a dirigere.

Non ha frequentato la scuola per problemi di salute, ma ha ricevuto lezioni a casa sua fino a quando non aveva 15 anni, età in cui ha dovuto iniziare a lavorare nella distilleria.

John Dalton, il famoso chimico britannico, era il suo professore di matematica e fisica e che lo incoraggiava a svolgere la sua ricerca scientifica. Inoltre, Dalton era membro della Royal Society di Londra per il progresso delle scienze naturali e conosceva molti dei principali scienziati dell'epoca.

Ha impressionato il giovane Joule a tal punto che, mentre ha sviluppato le sue opinioni sulla trasformazione dell'energia, era fermo sulla stampa scritta, anche quando quasi tutti gli altri scienziati non erano d'accordo con lui.

Nei primi anni

James Joule ha avuto alcuni problemi di salute durante la sua infanzia. Una debolezza nella colonna vertebrale ha causato una leggera deformità. Pertanto, non ha frequentato la scuola e ha ricevuto lezioni private a casa, che si sono unite alla sua attività lavorativa nella distilleria di suo padre.

Per non essere relativo ad altri bambini a scuola, era timido quando era in compagnia. In effetti, la mancanza di una personalità più forte potrebbe essere dietro il suo piccolo riconoscimento tra la comunità scientifica.

Pertanto, aveva bisogno del sostegno di altri scienziati che possedevano i doni di cui mancava. Tuttavia, non è stato fino al 1847 quando William Thomson venne nella sua vita. Fino ad allora Joule ha combattuto per pubblicare articoli di grande importanza scientifica, ma quasi senza alcun impatto.

Studi

Dal 1834 al 1837, James e suo fratello maggiore Benjamin ricevettero lezioni private nella propria casa. Il suo professore di fisica e matematica era il chimico britannico John Dalton, che lo incoraggiò a ricercare scientifiche.

Inizialmente, ha fatto i suoi esperimenti in laboratorio che aveva installato nel seminterrato della sua casa, mentre ha continuato con i suoi studi all'Università di Manchester.

Inizialmente, ha studiato aspetti relativi al magnetismo durante le correnti elettriche e grazie a questo ha inventato il motore elettrico. Ha anche condotto ricerche nel campo dell'elettricità e della termodinamica.

All'età di 20 anni, è riuscito a sostituire la macchina a vapore dalla fabbrica di birra di suo padre con un'elettricità con l'idea di aumentare l'efficienza e risparmiare denaro per l'azienda. Mentre faceva le sue indagini sul calore emerse da un circuito elettrico, ha formulato ciò che ora è noto come la legge di Joule.

Contributi alla scienza

Il lavoro di Joule è la storia di una costante lotta contro un istituto scientifico critico che non era disposto ad accettare le prove fino a quando non era impossibile ignorarla.

La sua ricerca scientifica culminò nel 1850. In quell'anno ha pubblicato un articolo in cui ha presentato le misurazioni dell'equivalente meccanico del calore, per il quale ha usato il suo famoso dispositivo di ruota pallet.

La legge di Joule

Mentre studia il calore che emerge nei circuiti elettrici, ha presentato la bella legge Joule. Quando una corrente elettrica scorre da un driver, c'è un aumento della temperatura. Questa legge ci consente di calcolare il calore generato quando la corrente elettrica circola attraverso una resistenza.

Effetto Joule-Thomson

Nel 1852 Joule e William Thomson scoprirono che quando un gas può espandersi senza fare alcun lavoro esterno, la temperatura del gas diminuisce. Questo fenomeno, che era chiamato l'effetto Joule-Thomson, era la base per i dispositivi di raffreddamento e aria condizionata.

Prima legge della termodinamica

James Joule ha svolto un ruolo fondamentale negli studi su come conservare l'energia, o la prima legge della termodinamica, come principio universale della fisica. Si basa sulla conclusione di Joule che il calore e l'energia sono equivalenti.

Riconoscimento

Il mondo scientifico dell'inizio del diciannovesimo secolo era complicato. In Gran Bretagna, non sono stati concessi titoli di scienze e non c'erano qualifiche scientifiche professionali. Solo una piccola minoranza di coloro che hanno pubblicato articoli scientifici avevano un lavoro retribuito nella scienza.

Joule stesso ha fatto la maggior parte dei suoi esperimenti nel suo seminterrato di casa sua come privato e ha lavorato con le poche risorse che aveva a sua disposizione.

Tuttavia, nel 1866 il vero Sociedad gli diede il più alto riconoscimento, la medaglia Coley. Inoltre, fu eletto presidente dell'Associazione britannica per l'avanzamento della scienza nel 1872 e nel 1887.

In suo onore, l'unità del sistema internazionale utilizzato per misurare l'energia, il lavoro e il calore, si chiama Joule.

Riferimenti

1. Esq, j. P. J. (1843). XXXII. Sugli effetti di calore della magneto-elettrista e sul valore meccanico del calore. La rivista filosofica di Londra, Edimburgo e Dublino e Journal of Science, 23 (152), 263-276. 
2. James Joule - Maglab. Recuperato l'8 luglio 2019 da Nationalmaglab.org
3. James Joule, William Thomson e il concetto di un gas perfetto.(2010). Note e registri della Royal Society, 64 (1), 43-57. 
4. Sarton, g., Mayer, j. R., Joule, J. P., & Carnot, s. (1929). La scoperta della legge della conservazione dell'energia. ISIS, 13 (1), 18-44. 
5. Giovane, j. (2015). Calore, lavoro e fluidi sottili: un commento su Joule (1850) "sull'equivént meccanico del calore". Transazioni filosofiche. Serie A, matematica, fisica e ingegneria scienze, 373 (2039) doi: 10.1098/RSTA.2014.0348