James Prescott Joule

James Prescott Joule
	;
Biografía
Nacemento	24 de decembro de 1818 ; Salford, Reino Unido (pt)
Morte	11 de outubro de 1889 (70 anos); Sale, Reino Unido (en)
Lugar de sepultura	Brooklands (en)
Presidente Manchester Literary and Philosophical Society (en)
	1878 – 1880
Presidente Manchester Literary and Philosophical Society (en)
	1872 – 1874
Presidente Manchester Literary and Philosophical Society (en)
	1868 – 1870
Presidente Manchester Literary and Philosophical Society (en)
	1860 – 1862
Secretario Manchester Literary and Philosophical Society (en)
	1846 – 1850
Datos persoais
Educación	Universidade de Manchester
Actividade
Campo de traballo	Químico e física
Ocupación	físico
Membro de	Academia Naciona de Ciencias dos Estados Unidos (asociado estranxeiro da Academia Nacional de Ciencias) (1887–); Accademia delle Scienze di Torino (1848–); Manchester Literary and Philosophical Society (en) ; Academia das Artes e das Ciencias dos Estados Unidos ; Royal Society
Profesores	John Dalton
Influencias	John Dalton
Obra
	Obras destacables termodinámica ;
Familia
Cónxuxe	Amelia Grimes
Pais	Benjamin Joule e Alice Prescott
Premios
	(1880) Medalla Albert; (1870) Medalla Copley; (1852) Medalla Real; membro da Royal Society; Membro da Academia Estadounidense das Artes e as Ciencias ;
Descrito pola fonte	Dictionary of National Biography; Georgian Soviet Encyclopedia (en) , (vol:11, p.576); Dicionario Enciclopédico Brockhaus e Efron

James Prescott Joule, nado en Salford o 24 de decembro de 1818 e finado en Sale o 11 de outubro de 1889, foi un físico e cervexeiro inglés. Joule estudou a natureza da calor, e descubriu a súa relación co traballo mecánico (véxase enerxía). Isto levouno á teoría da conservación da enerxía o que o levou o desenvolvemento da primeira lei da termodinámica.^[1]^[2] A unidade de enerxía do SI, o joule (J), débelle o seu nome.^[3] Traballou con Lord Kelvin (1824-1907) para desenvolver a escala absoluta de temperatura kelvin-Analizando as variacións de temperatura dun gas non perfecto o expandirse-^[2], fixo observacións sobre a magnetostrición, e descubriu a relación entre o fluxo dunha corrente por unha resistencia e a calor disipada, e chegou a formular a lei que leva o seu nome, a chamada lei de Joule, sobre a calor orixinada polo paso dunha corrente eléctrica. Logo de numerosos experimentos, obtivo o valor numérico do equivalente mecánico da calor. Contribuíu a explicar a teoría cinética dos gases.^[2]

Traxectoria

Nado en Salford, cidade próxima a Manchester, no seo dunha familia adiñeirada adicada á fabricación de cervexa, a causa da súa timidez e a diversos e frecuentes problemas de saúde recibiu a súa educación con clases particulares na Manchester Literary and Philosophical Society ata os 15 anos de idade, recibindo clases de física e matemáticas impartidas polo químico británico John Dalton e máis tarde tamén por John Davies. Estes estudos compaxinounos co traballo na industria familiar, da que chegou a ter que facerse cargo xunto a seu irmán tras a enfermidade de seu pai, este feito dificultou o acceso á Universidade pero Joule seguiu coa súa formación nun laboratorio que el mesmo instalou próximo á fabrica. Co paso do tempo completaría os seus estudos na Universidade de Manchester.

Estatua de James Prescott Joule na casa do concello de Manchester.

Morreu o 11 de outubro de 1889 en Sale, na súa terra natal, O Gran Manchester.

Traballo científico

Magnetismo

Os seus primeiros estudos centráronse no magnetismo, especialmente relativos á imantación do ferro pola acción de correntes eléctricas, que desembocaron na invención do motor eléctrico. A raíz desta investigación tamén descubriu o fenómeno da magnetostrición que aparece nos materiais ferromagnéticos, nos que a súa lonxitude depende do seu estado de magnetización.

Enerxía

Porén o campo no que Joule obtivo máis resultados das súas investigación foi no relativo ás formas de enerxía: verificou que ao fluír unha corrente eléctrica a través dun condutor este experimenta un incremento de temperatura, de onde chegou á conclusión de que se a fonte de enerxía é unha pila electroquímica a enerxía procedería da transformación producida polas reaccións químicas, que a converterían en enerxía eléctrica e esta se transformaría en calor, e se no circuíto se introduce un motor eléctrico, orixinaríase enerxía mecánica. Esta teoría levouno á enunciación do Principio de conservación da enerxía, ao que tamén contribuíron científicos coma Meyer, Thomson ou Helmholtz.

No ano 1840 Joule publicou o ensaio Produción de calor pola electricidade voltáica, no que estableceu a Lei de Joule, segundo a cal establece que a calor orixinada nun condutor polo paso de corrente eléctrica é proporcional ao produto da resistencia do condutor polo cadrado da intensidade de corrente eléctrica. Joule enviou este descubrimento á Royal Society británica e pese a repercusión que esta lei tería no futuro foi acollida moi friamente e só se publicou un resumo da mesma, dada a condición de non académico de Joule.

Tras numerosos experimentos no ano 1843 obtivo o valor numérico do equivalente mecánico da calor, que concluíu que é 0,424 igual a unha caloría, o que permite a conversión das unidades mecánicas a termicas e viceversa. Na actualidade considerase que este valor é de 0,427, porén deixou establecida a relación entre calor e traballo, xa encetada por Rumford e que serviu para o desenvolvemento da termodinámica estadística. Nesta ocasión este descubrimento remitiuno a outra institución, á British Association for the Advancement of Science (Asociación Británica para o avance da Ciencia) pero tampouco se lle deu a importancia que merecía a teoría. Permaneceu no ostracismo ata o ano 1847, no que recibiu o aval de William Thomson, futuro Lord Kelvin, así como de Michael Faraday e outros importantes científicos.

O establecemento do Equivalente mecánico da calor supuxo o abandono da Teoría do Calórico, que sostiña que a calor era unha clase distinta de enerxía. En homenaxe a James Prescott Joule a unidade do Sistema Internacional de Unidades correspondente á enerxía denomínase Joule cunha relación de 4,186 Joules = 1 Caloría.

Pese a publicar en 1848 un artigo sobre á teoría cinética dos gases, na que estimaba por primeira vez a velocidade das moléculas gaseosas, deixou esta liña de investigación, asociándose con William Thomson, Lord Kelvin, froito de cuxa mutua colaboración descubriuse o Efecto Joule-Thomson, segundo o cal é posíbel arrefriar un gas en expansión se se leva a cabo o traballo preciso para separar as moléculas do gas. Isto posibilitou, posteriormente, a licuefacción de gases e levou á lei da enerxía interna dun gas perfecto, que establece que a enerxía interna dun gas perfecto é independente do seu volume e dependente da temperatura.

En 1849, xa co aval de Faraday, consegue presentar ante a Royal Society o seu manuscrito Sobre o equivalente mecánico da calor e ser recoñecido polo mundo científico. Ao ano seguinte foi incorporado coma membro de dita institución.

Os seus traballos científicos foron publicados en dous volumes en 1885 e 1887.

Recoñecementos

Pese ao ostracismo ao que foi condenado nos primeiros anos, a causa dos seus reducidos estudos universitarios coma tal, rematou por ser recoñecido pola elitista comunidade científica, así entrou na Royal Society of London for Improving Natural Knowledge en 1950. Así mesmo esta mesma institución outorgoulle dous anos despois a Medalla real, tamén coñecida como Medalla da Raíña, e en 1970 a Medalla Copley, criada co legado de Godfrey Copley.

Así mesmo foi nomeado presidente da British Association for the Advancement of Science en 1872 e 1887, e da Manchester Literary and Philosophical Society en 1960. Tamén foi nomeado membro honorífico da Institution of Engineers and Shipbuilders in Scotland.

Tamén ostenta cargos honoríficos en distintas Universidades coma as de Universidade de Oxford, Trinity College de Dublín ou a Universidade de Edimburgo.

Galería de imaxes

Retrato de James Prescott Joule.
Instrumentos utilizados por James Prescott Joule, 1840.
Instrumentos para o cálculo do Equivalente mecánico da calor.
Tumba de James Prescott Joule no cemiterio de Brooklands, Sale.

Notas

↑ UOL - Educação (ed.). "James Prescott Joule". Enciclopédia Mirador Internacional; Oxford Dictionary of Scientists (en portugués). Consultado o 31 de decembro do 2015.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 Enciclopèdia Catalana, SAU (ed.). "James Prescott Joule". l'Enciclopèdia (en catalán). Consultado o 31 de decembro do 2015.
↑ Hindrich 2003, p. 81

Véxase tamén

Bibliografía

Barrow, Gordon M (1982). Reverté, ed. Físico-Química (en portugués). Rio de Janeiro. ISBN 9788585006051.
Dias, Rubem Alves; Mattos, Cristiano Rodrigues de; Balestieri, José Antônio Perrella (2006). Editora UNESP, ed. O uso racional da energia (en portugués). São Paulo. ISBN 9788571396814.
Dossat, Roy J (2004). Hemus, ed. Princípios de refrigeração (en portugués). p. 884. ISBN 9788528901597.
Gardini, Giácomo; Lima, Norberto de Paula (1982). Hemus, ed. Dicionário de eletrônica inglês/português (en portugués) (2 ed.). p. 480. ISBN 9788528902143.
Hewitt, Paul G (2002). Bookman, ed. Física Conceitual (en portugués) (9 ed.). p. 685. ISBN 9788536300405.
Hindrich, Roger; Kleinbach, Merlin (2003). Pioneira Thomson Learning, ed. Energia e Meio Ambiente (en portugués). São Paulo. ISBN 9788522103379.
Knight, Randall (2009). Bookman, ed. Física: Uma Abordagem Estratégica (en portugués) 4 (2ª ed.). ISBN 9788577805976.

Ligazóns externas

Biografía (en castelán)
Biografía en Descubriendo la Físisca (en castelán)
Biografía en famousscientists.org (en inglés)

[UOL_-_Educação-1] UOL - Educação (ed.). "James Prescott Joule". Enciclopédia Mirador Internacional; Oxford Dictionary of Scientists (en portugués). Consultado o 31 de decembro do 2015.

[GEC-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 Enciclopèdia Catalana, SAU (ed.). "James Prescott Joule". l'Enciclopèdia (en catalán). Consultado o 31 de decembro do 2015.

[3] Hindrich 2003, p. 81

[1]

[2]

[3]