Изванредни физичар Јамес Јоуле: биографија, достигнућа, награде и занимљивости

Јамес Јоуле је прилично позната особа. Сви ми знамо то име из школских часова физике. Међутим, онда нико није дубоко ушао у његову биографију и достигнућа, а ипак је његов животни пут веома занимљив. У чланку ћемо размотрити детаљну биографију научника, аи говорити о ономе што је постигао.

Детињство

Јамес Јоуле, чија биографија коју разматрамо, рођен је 1818. године, 24. децембра. Дечак је рођен у богатој породици власника пиваре, која се налази у Салфорду. Џејмс је био образован код куће. Његов први учитељ физике, хемије и основне математике био је Далтон. Од 15. године, дјечак је радио у творници свога оца и био је директно укључен у његово управљање. Он је ову активност комбиновао са обуком током целе године.

Фирст студиес

Када је Јамес Јоуле постао заинтересован за науку? Кратка биографија о момку каже да је почео да води прве студије 1837. године. Тада га је јако занимало питање замјене парних мотора електричним на пивовари његовог оца. Годину дана касније, младић је објавио свој први рад на струји у једном од научних часописа. Речено му је да то учини његов учитељ, Џон Дејвис, који је, иначе, био близак пријатељ Стургена, који је изумио електрични мотор. Часопис у којем је штампан Џејмс Џул такође је припадао Стургеону. Године 1840. млади истраживач је уочио ефекат магнетног засићења при магнетизацији ферромагнета. Од тог тренутка па све до 1845, он је експериментално проучавао електромагнетне појаве.

Џулов закон

Шта Јоел Јамес Пресцотт ради следеће? Кратка биографија човека наставља се чињеницом да је 1841. године открио закон о квадратној вези између снаге струје и ослобођене топлоте. Касније је његово име добило име, али ми га познајемо као Јоуле-Лензов закон, јер га је 1842. открио физичар из Русије, њемачки извор Емилие Ленз. Откриће научника није било цењено. Лондонско краљевско друштво га је игнорисало, а рад је објављен у скромном часопису.

Радите као предавач

Али за шта је Јамес Јоуле радио? Интересантне чињенице о овој особи су ријетке, али се зна да је био предавач. Већ нам је познат, Стургеон се преселио у Манчестер и тамо отворио Галерију практичних знања, гдје је позвао Џоула на мјесто предавача. Изненађујуће, неки ученици су сами подучавали Јамеса Јоулеа!

У својим студијама тог времена, научник је посветио много времена питању економске користи електромагнетних мотора. У почетку је веровао да електромагнети имају велики потенцијал, али је ускоро лично уверен да су парни мотори много ефикаснији. Резултати ове студије, Јоуле је објавио, не скривајући своју фрустрацију.

Открића научника су се догодила врло брзо. Већ 1842. описује магнетострикцију, која се састоји у чињеници да тела мењају своје величине и запремине са различитим степенима магнетизације. Годину дана касније завршава истраживање о производњи топлоте у проводницима и објављује његове резултате. Они су се састојали од чињенице да се ослобођена топлота не узима извана. Ово је потпуно оповргнуло теорију калорија, чији су присташе тада још постојале.

У периоду од 1843. до 1850. године, човек се бави извођењем бројних студија, унапређује своју технику и потврђује многим експериментима лојалност принципу очувања енергије.

Породица

Године 1844. Џулови мењају своје место становања. На новом месту, човек упозна своју будућу супругу, Амелиу Гримес. Године 1847. пар се оженио, а имају кћер и сина. У исто време, у кући, Јоуле се припрема за практичну лабораторију за спровођење експеримената. Међутим, његова срећа није дуго трајала, јер је 1854. године његова вољена жена умрла.

Општи опис истраживања

Крајем четрдесетих година 20. века, рад јунака нашег чланка добио је универзално признање. Године 1847. научник се сусрео са Тхомсоном, који цијени експерименталну технику Џула. Затим, научници почињу да сарађују. Тхомсонове идеје о молекуларно-кинетичкој теорији формиране су углавном под утицајем Јамесових идеја. Заједно, научници стварају термодинамичку температурну скалу.

Чини се да Џејмс Џул и његова открића не стари, јер годину дана касније предлаже да се користи гасни модел за анализу појаве термичких ефеката са повећањем притиска. Модел џуловог гаса састојао се од еластичних куглица микроскопске величине, што је створило притисак када су се зидови крвних судова дотакли. Научник је објављен у "Филозофским радовима Краљевског друштва" по савету немачког физичара Цлаусиуса. Овај рад је имао огроман утицај на формирање и развој термодинамике, упркос чињеници да су многе грешке пронађене касније у Јоулеовим студијама. Поред тога, експерименти су слични онима које је спровео ван дер Валс 1870-их да би се симулирао прави гас.

Године 1850, човек је постао члан Краљевског друштва у Лондону. У истраживањима из 1851. године, која се односе на стварање теоријског модела топлоте као кретања малих еластичних честица, научник је веома прецизно израчунао топлотни капацитет неких гасова. Годину дана касније, заједно са његовим стари пријатељ Тхомсон описује феномен промјене температуре плина тијеком адијабатског пригушивања. Касније је овај ефекат назван Јоуле - Тхомсон. Штавише, ово откриће је допринело настанку нове гране природних наука - физике ниских температура.

Педесетих година прошлог стољећа истраживач објављује низ чланака о електричним мјерењима. Упркос могућности коришћења модерног дизајна, Јамес Јоуле је био сигуран да само експериментом могу да се добију најтачнији резултати.

Године 1859, научник се бавио проучавањем термодинамичких својстава чврстих материја. Открива нестандардне гумене особине у поређењу са другим материјалима. Годину дана касније, мирже, атмосферске олује и метеорити спадају у његову сферу интереса, коју он покушава да објасни са научног становишта.

Хеат екуивалент

Од 1843. године, научник трага за механичким еквивалентом топлоте. Захваљујући експериментима успева да покаже да је то сигурно количина топлоте може се претворити у одређену количину механичке силе. Исте године објављује резултате истраживања, а годину дана касније формулише закон топлотног капацитета за кристална тела, који је познат као Јоуле-Коппов закон. Међутим, Џоул је представио тачан текст и експерименталну потврду свог закона тек 1864. године.

Након тога, Јоел Јамес Пресцотт, чија је кратка биографија постављена горе, посвећује се проучавању стварања топлоте пролазећи кроз уске цеви. У периоду од 1847. до 1850. године успева да извуче најтачнији механички еквивалент топлоте. Користи метални калориметар, који се поставља на дрвену клупу. У овом експерименту, он је истраживао количину топлоте која се ослобађа током ротације услед трења осовине. Неке процене научника су веома блиске тачним вредностима које су пронађене у прошлом веку.

Борба за ауторство

Четрдесетих година прошлог века појавила се озбиљна дискусија у штампаним медијима о томе ко је откривач закон о очувању енергије између Маиера и Јоела. У ствари, Маиер је објавио свој рад раније, али га нико није озбиљно схватио, јер је по занимању био доктор. Закон Јамеса Јоулеа је пронашао велику подршку, јер су његову кандидатуру у то вријеме подржали такви научници као Стокес, Фарадаи и Тхомсон. Неки су отворено подржавали Маиера, фокусирајући се на чињеницу да је прво открио, други су бранили право на ауторско право Јоулеа. На крају, приоритет ауторства оставио је Меиер.

Меморија

Физичар Јамес Пресцотт Јоуле наградио је Краљевску медаљу. Године 1860. постао је предсједник Манцхестер-литерарног и филозофског друштва. Поред тога, он има диплому доктора права на Тринити Цоллеге, Дублин, Единбургх Университи и доктори грађанског права на Универзитету Окфорд. Године 1866. добио је Цоплеи медаљу, а 1880. постао је власник Алберт медаље. Након 8 година, влада му је одредила животну пензију. Џоул је два пута постао председник Британског удружења за науку.

Године 1889, његова јединица је именована јединица за мјерење количине топлине, енергије, рада. У градској вијећници у Манчестеру налази се споменик научнику који се налази насупрот споменика Далтону.

Године 1970. име Јоуле је додијељено кратеру задња страна месеца.