Eccezionale fisico James Joule: biografia, risultati, premi e fatti interessanti

James Joule è una persona piuttosto famosa. Tutti conosciamo questo nome dalle lezioni di fisica della scuola. Tuttavia, nessuno ha approfondito la sua biografia e le sue conquiste, eppure il suo percorso di vita è molto interessante. Nell'articolo considereremo una biografia dettagliata di uno scienziato e parleremo anche di ciò che ha raggiunto.

infanzia

James Joule, di cui stiamo recensendo la biografia, nacque nel 1818, il 24 dicembre. Il ragazzo è nato in una famiglia benestante del proprietario di un birrificio, situato a Salford. James è stato educato a casa. Il suo primo insegnante di fisica, chimica e matematica elementare fu Dalton. Dall'età di 15 anni, il ragazzo ha lavorato nella fabbrica di suo padre ed è stato direttamente coinvolto nella sua gestione. Ha combinato questa attività con la formazione durante tutto l'anno.

Primi studi

Quando James Joule si è interessato alla scienza? Una breve biografia del ragazzo dice che iniziò a condurre i suoi primi studi nel 1837. Poi era molto interessato alla sostituzione dei motori a vapore con quelli elettrici nel birrificio di suo padre. Un anno dopo, il giovane pubblicò il suo primo lavoro sull'elettricità in una delle riviste scientifiche. Gli fu consigliato di farlo dal suo insegnante, John Davis, che, tra l'altro, era un caro amico di Sturgen, che inventò il motore elettrico. La rivista in cui James Joule era stampato apparteneva anche a Sturgeon. Nel 1840, un giovane ricercatore notò l'effetto della saturazione magnetica durante la magnetizzazione dei ferromagneti. Da quel momento in avanti e fino al 1845, ha studiato sperimentalmente i fenomeni elettromagnetici.

La legge di Joule

Cosa fa Joel James Prescott dopo? Una breve biografia di un uomo continua dal fatto che nel 1841 scoprì la legge sulla relazione quadratica tra la forza della corrente e il calore che viene rilasciato. Più tardi, la legge ha ricevuto il suo nome, ma noi la conosciamo come la legge Joule-Lenz, perché nel 1842 fu scoperta da un fisico di origine tedesca dalla Russia, Emilie Lenz. La scoperta dello scienziato non fu apprezzata. La Royal Society of London lo ignorò e l'opera stessa fu pubblicata in un modesto periodico.

Lavoro come docente

Ma per cosa ha lavorato James Joule? I fatti interessanti su questa persona sono rari, ma è noto che era un docente. Già noto a noi, Sturgeon si trasferì a Manchester e aprì la Practical Knowledge Gallery lì, dove invitò Joule al posto del docente. Sorprendentemente, alcuni studenti hanno imparato da soli James Joule!

Nei suoi studi di quel tempo, lo scienziato dedicò molto tempo alla questione dei benefici economici dei motori elettromagnetici. All'inizio, credeva che gli elettromagneti avessero un grande potenziale, ma presto fu personalmente convinto che i motori a vapore fossero molto più efficienti. I risultati di questo studio, pubblicato da Joule, non nascondono la sua stessa frustrazione.

Le scoperte dello scienziato sono avvenute molto rapidamente. Già nel 1842, descrive la magnetostrizione, che consiste nel fatto che i corpi cambiano le loro dimensioni e volumi con diversi gradi di magnetizzazione. Un anno dopo, termina la ricerca sulla generazione di calore nei conduttori e pubblica i suoi risultati. Consistevano nel fatto che il calore rilasciato non veniva prelevato dall'esterno. Questo ha completamente smentito la teoria del calorico, i cui aderenti allora esistevano ancora.

Nel periodo dal 1843 al 1850, un uomo è impegnato in numerosi studi, migliorando la sua tecnica e confermando con molti esperimenti la lealtà del principio di conservazione dell'energia.

famiglia

Nel 1844, Joule cambiano il loro luogo di residenza. In un nuovo posto, un uomo incontra la sua futura moglie, Amelia Grimes. Nel 1847, la coppia si sposò, e hanno una figlia e un figlio. Allo stesso tempo, in casa, Joule si dota di un comodo laboratorio per condurre esperimenti. Tuttavia, la sua felicità non durò a lungo, perché nel 1854 la sua amata moglie muore.

Descrizione generale della ricerca

Entro la fine del 1840, il lavoro dell'eroe del nostro articolo ricevette un riconoscimento universale. Nel 1847, lo scienziato incontrò Thomson, che apprezza la tecnica sperimentale di Joule. Successivamente, gli scienziati iniziano a cooperare. Le idee di Thomson sulla teoria della cinetica molecolare si formarono largamente sotto l'influenza delle idee di James. Insieme, gli scienziati creano una scala di temperatura termodinamica.

Sembra che James Joule e le sue scoperte non invecchino, perché un anno dopo si propone di utilizzare un modello a gas per analizzare l'insorgenza di effetti termici con l'aumentare della pressione. Il modello del gas Joule consisteva di sfere elastiche di dimensioni microscopiche, che creavano pressione quando le pareti del vaso toccavano. Lo scienziato ricercatore è stato pubblicato su "Le opere filosofiche della Royal Society" su consiglio del fisico tedesco Clausius. Questo lavoro ha avuto un enorme impatto sulla formazione e sullo sviluppo della termodinamica, nonostante molti errori siano stati trovati in seguito negli studi di Joule. Inoltre, gli esperimenti sono simili a quelli condotti nel 1870 da van der Waals per simulare un gas reale.

Nel 1850, un uomo divenne un membro della Royal Society of London. In studi condotti nel 1851, che riguardano la creazione di un modello teorico di calore come il movimento di piccole particelle elastiche, lo scienziato calcolò molto accuratamente la capacità termica di alcuni gas. Un anno dopo, insieme al suo vecchio amico Thomson descrive il fenomeno delle variazioni di temperatura del gas durante la regolazione adiabatica. Più tardi questo effetto si chiamava Joule - Thomson. Inoltre, questa scoperta ha contribuito all'emergere di una nuova branca delle scienze naturali - la fisica delle basse temperature.

Nel 1850, un ricercatore pubblica una serie di articoli sulle misurazioni elettriche. Nonostante la possibilità di usare disegni moderni, James Joule era sicuro che solo con l'esperimento si potevano ottenere i risultati più accurati.

Nel 1859, uno scienziato si dedicò allo studio delle proprietà termodinamiche dei solidi. Rileva proprietà di gomma non standard rispetto ad altri materiali. Un anno dopo, miraggi, temporali atmosferici e meteoriti rientrano nella sua sfera di interesse, che cerca di spiegare da un punto di vista scientifico.

Calore equivalente

Dal 1843, lo scienziato ha cercato l'equivalente meccanico del calore. Grazie agli esperimenti riesce a dimostrare che un certo quantità di calore può essere trasformato in una certa quantità di forza meccanica. Nello stesso anno pubblica i risultati della ricerca e un anno dopo formula la legge sulla capacità termica per i corpi cristallini, nota come legge Joule-Kopp. Tuttavia, Joule presentò la formulazione esatta e la conferma sperimentale della sua legge solo nel 1864.

Dopo questo, Joel James Prescott, la cui breve biografia è esposta sopra, si dedica allo studio della generazione di calore passando il liquido attraverso tubi stretti. Nel periodo dal 1847 al 1850, riesce a ricavare l'equivalente meccanico più preciso del calore. Utilizza un calorimetro metallico, che si appoggia su una panca di legno. In questo esperimento, ha studiato la quantità di calore che viene rilasciata durante la rotazione a causa dell'attrito dell'asse. Alcune stime dello scienziato sono molto vicine ai valori esatti che sono stati trovati nel secolo scorso.

Lotta per la paternità

Negli anni '40 del XIX secolo, una seria discussione scoppiò sui mezzi di stampa su chi è lo scopritore legge di risparmio energetico tra Mayer e Joel. In effetti, Mayer pubblicò il suo lavoro prima, ma nessuno lo prese sul serio, dato che era un medico di professione. La legge di James Joule ha trovato un grande sostegno, perché la sua candidatura a quel tempo era sostenuta da studiosi come Stokes, Faraday e Thomson. Alcuni sostenevano apertamente Mayer, concentrandosi sul fatto che aveva fatto una scoperta prima, altri hanno difeso il diritto di paternità di Joule. Alla fine, la priorità dell'autore lasciò Meier.

memoria

Il fisico James Prescott Joule ha ricevuto la medaglia reale. Nel 1860 divenne presidente della società letteraria e filosofica di Manchester. Inoltre, ha conseguito il titolo di dottore in giurisprudenza al Trinity College, Dublino, Università di Edimburgo e dottori di diritto civile all'Università di Oxford. Nel 1866 ricevette la medaglia Copley e nel 1880 divenne proprietario della medaglia Albert. Dopo 8 anni, il governo lo ha nominato una pensione vitalizia. Joule è diventato due volte presidente della British Science Association.

Nel 1889, la sua unità fu chiamata l'unità di misura della quantità di calore, energia, lavoro. Nel municipio di Manchester c'è un monumento allo scienziato, che si trova di fronte al monumento a Dalton.

Nel 1970, il nome di Joule fu assegnato al cratere lato posteriore della luna.