- Джоуль, Джеймс
-
Джеймс Прескотт Джоуль James Prescott Joule Дата рождения: Место рождения: Дата смерти: 11 октября 1889 (70 лет)
Место смерти: Сэйл, Чешир, Англия, Великобритания
Страна: Научная сфера: Награды и премии
Золотая медаль Королевского общества (1852),
медаль Копли (1866),
медаль Альберта (1880)[1]Джеймс Пре́скотт Джо́уль (англ. James Prescott Joule; 24 декабря 1818, Солфорд, Ланкашир, Англия, Великобритания — 11 октября 1889, Сэйл, Чешир, Англия, Великобритания) — английский физик, пивовар.
Джоуль изучал природу тепла и обнаружил её связь с механической работой. Это привело к идее сохранения энергии, что, в свою очередь, привело к разработке первого закона термодинамики. В честь Джоуля названа единица измерения энергии — джоуль. Он работал с лордом Кельвином над абсолютной шкалой температуры, делал наблюдения над магнитострикцией, открыл связь между током, текущим через проводник с определённым сопротивлением и выделяющимся при этом количеством теплоты, названный законом Джоуля.
Содержание
Биография
До 15-ти лет Джеймс Джоуль воспитывался в семье отца, богатого пивовара; затем работал на заводе, изучая в то же время математику, химию и физику под руководством Джона Дальтона. Первые работы Джеймса Джоуля, относящиеся к 1838—1840 годам, касаются исследования законов электромагнетизма.
Изыскивая лучшие способы измерения электрических токов, Джеймс Джоуль в 1841 году открыл названный его именем закон, дающий зависимость между силой тока и выделенным этим током в проводнике количеством теплоты (Закон Джоуля — Ленца). В 1842 году независимо этот закон был открыт русским физиком Э. Х. Ленцем.
Изучая тепловые действия токов, Дж. Джоуль в 1843 году пришёл к убеждению в существовании предсказанной Юлиусом Майером определённой зависимости между работой и количеством теплоты и нашёл численное соотношение между этими величинами — механический эквивалент тепла.
Количественное доказательство было дано Джоулем в ряде классических опытов. Он помещал в сосуд с водой соленоид с железным сердечником, вращающийся в поле электромагнита. Джоуль измерял количество теплоты, выделявшееся в результате трения в катушке, в случаях замкнутой и разомкнутой обмотки электромагнита. Сравнивая эти величины он пришёл к выводу, что выделяемое количество теплоты пропорционально квадрату силы тока и создаётся механическими силами. Далее Джоуль усовершенствовал установку, заменив вращение катушки рукой на вращение, производимое падающим грузом. Это позволило связать величину выделяемого количества теплоты с изменением энергии груза[2][3]:
количество теплоты, которое в состоянии нагреть 1 фунт воды на 1 градус по Фаренгейту, равно и может быть превращено в механическую силу, которая в состоянии поднять 838 фунтов на вертикальную высоту в 1 фут
Оригинальный текст (англ.)The quantity of heat capable of raising the temperature of a pound of water by one degree of Farhenheit's scale is equal to, and may be converted into, a mechanical force capable of raising 838 lb. to the perpendicular height of one foot.
Эти результаты были изложены на физико-математической секции Британской ассоциации в его работе 1843 года «О тепловом эффекте магнитоэлектричества и механическом значении тепла»[4].
В работах 1847—1850 годов Джоуль даёт ещё более точный механический эквивалент тепла. Им использовался металлический калориметр, установленный на деревянной скамье. Внутри калориметра находилась ось с расположенными на ней лопастями. На боковых стенках калориметра располагались ряды пластинок, препятствовавшие движению воды, но не задевавшие лопасти. На ось снаружи калориметра наматывалась нить с двумя свисающими концами, к которым были прикреплены грузы. В экспериментах измерялось количество теплоты, выделяемое при вращении оси из-за трения. Это количество теплоты сравнивалось с изменением положения грузов и силой, действующей на них.
В 1854 году Джоуль продаёт оставшийся ему от отца завод и всецело посвящает себя науке. Неутомимо работая всё в той же области, Джеймс Джоуль опубликовал 97 научных работ, из которых около 20 были сделаны совместно с Вильямом Томсоном и Лайоном Плэфэром; большинство из них касаются приложения механической теории тепла к теории газов, молекулярной физике и акустике и принадлежат к классическим работам по физике.
Джеймс Прескотт Джоуль был членом Лондонского королевского общества и доктором права[5] Эдинбургского (1871) и Лейденского (1875) университетов, награждён 2 медалями Королевского общества; в 1878 году правительством ему была назначена пожизненная пенсия в 215 фунтов.
В 1872 и 1877 Джоуль был избран президентом Британской ассоциации по распространению научных знаний.[6]
Джоуль был первооткрывателем энергии синапсов
.Публикации
Сочинения Джоуля собраны в «Scientific papers by J. P. Joule» (2 т., Лонд., 1884—87) и переведены в 1872 году Германом Шпренгелем на немецкий язык.
Примечания
- ↑ ДЖОУЛЬ (Joule), Джеймс Прескотт
- ↑ 100 великих научных открытий / Д. К. Самин. — М.: Вече, 2002. — С. 90—93. — 480 с. — 25 000 экз. — ISBN 5-7838-1085-1
- ↑ Donald S. L. Cardwell James Joule: A Biography. — Manchester University Press, 1991. — С. 57. — 333 с. — ISBN 0-7190-3479-5
- ↑ James Prescott Joule On the Calorific Effects of Magneto-Electricity, and on the Mechanical Value of Heat. — 1843. — 32 с.
- ↑ В Великобритании степень доктора права является высшей докторской степенью, присваиваемой по представлению суммы передовых исследований. Также нередко присуждается за заслуги на общественном поприще (зачастую — в политике и правосудии).
- ↑ Джеймс Прескотт Джоуль — Онлайн энциклопедия «Кругосвет»
Ссылки
Джеймс Джоуль в Викитеке? Джеймс Джоуль на Викискладе? При написании этой статьи использовался материал из Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона (1890—1907).Категории:- Персоналии по алфавиту
- Учёные по алфавиту
- Родившиеся 24 декабря
- Родившиеся в 1818 году
- Умершие 11 октября
- Умершие в 1889 году
- Родившиеся в Солфорде
- Умершие в Сэйле (Большой Манчестер)
- Физики Великобритании
- Учёные, в честь которых названы физические единицы измерения
- Физики XIX века
- Награждённые медалью Копли
Wikimedia Foundation. 2010.