Надо Знать

добавить знаний



Джеймс Прескотт Джоуль


Joule James sitting.jpg

План:


Введение

Джеймс Прескотт Джоуль
Joule James sitting.jpg
Родился 24 декабря 1818
Солфорд, Ланкашир
Умер 11 октября 1889
Сейл, Большой Манчестер
Гражданство Соединенное Королевство
Область научных интересов физика
Известен благодаря: закон сохранения энергии, закон Джоуля-Ленца
Примечания член Лондонского королевского общества

Джеймс Прескотт Джоуль ( англ. James Prescott Joule , МФА : [Dʒu ː l] , * 24 декабря 1818 - ? 11 октября 1889) - английский физик и пивовар.

Джоуль изучал природу тепла и определил количество теплоты, выделяющейся при механической работе. Это привело его к открытию закона сохранения энергии и, наконец, к формулировке первого закона термодинамики. Вместе с лордом Кельвином он работал над разработкой абсолютной шкалы температуры. Ему также принадлежит определение количества теплоты, выделяющейся при прохождении тока через проводник ( закон Джоуля-Ленца). Исследовал магнитострикции.

В его честь названа единица измерения энергии - джоуль, применяемый в международной системе СИ.


1. Жизнеописание

Родился Джеймс Прескотт Джоуль 24 декабря 1818 в городе Солфорд. Его отец был богатым пивоваром, поэтому до 15-ти лет Джоуль воспитывался в семье и получил домашнее образование. В течение нескольких лет его учил математике, физике, началам химии известный физик и химик Джон Дальтон, под влиянием которого Джоуль уже в 19 лет начал экспериментальные исследования. Именно Дальтон привил джоулей любовь к науке и страсть к сбору и осмыслению численных данных, на которых основаны научные теории и законы. Но математическая подготовка Джоуля была слабой, что в дальнейшем очень мешало ему в исследованиях и, возможно, не дало ему сделать еще более значительные открытия.

В 1838 в журнале "Анналы электричества" ("Annals of Electricity") появилась его статья с описанием электромагнитного двигателя, в 1840 он обнаружил эффект магнитного насыщения, в 1842 - явление магнитострикции.

В Джоуля не было никакой профессии и никакой другой работы, кроме помощи в управлении отцовским заводом. До 1854, когда завод наконец был продан, Джоуль работал на нем и урывками, по ночам, занимался своими опытами. После 1854 года в Джоуля появились и время, и средства, чтобы построить в собственном доме физическую лабораторию и полностью посвятить себя экспериментальной физике. Позже Джоуль имел материальные трудности и для продолжения исследований обратился за финансовой помощью к королевы Виктории.

Опытный прибор Джоуля для изучения тепла, 1845

В течение 1837-1847 годов Джоуль все свободное время посвятил разнообразным экспериментам по превращению различных форм энергии - механической, электрической, химической, - в тепловую энергию. Он разработал термометры, измеряющие температуру с точностью до одной двухсотой градуса, что позволило ему проводить измерения с наилучшей для того времени точностью. Под влиянием работ Фарадея Джоуль обратился к изучению тепловых эффектов тока, результатом чего стало открытие закона, называется теперь законом Джоуля. Согласно этому закону, количество теплоты, выделяющейся в проводнике с током, пропорциональна сопротивления проводника и квадрату силы тока.

В 1843 Джоуль занялся новой проблемой: доказательством существования количественного соотношения между "силами" различной природы, приводящие к выделению тепла. Первые его опыты состояли в измерении количества тепла, выделяемого в сосуде с водой, в которой под действием груза опускается, вращающийся электромагнит, а сама сосуд была помещена в магнитное поле. В этих опытах он впервые определил механический эквивалент теплоты (4,5 Дж / кал в современных единицах), а в последующие годы исследовал тепловые эффекты при продавливании жидкости через узкие отверстия ( 1844), сжатии газа ( 1845) и другие. Все эти опыты привели Джоуля к открытию закона сохранения энергии. Впоследствии его именем была названа единица измерения всех видов энергии ( Джоуль) - механической, тепловой, электрической, излучения и другие.

В июне 1847 года Джоуль представил доклад на собрании Британской ассоциации ученых, в которой он сообщил о точные измерения механического эквивалента теплоты. Доклад стал поворотным пунктом в его карьере. В 1850 Джоуль был избран членом Лондонского королевского общества. Он стал одним из авторитетнейших ученых своего времени, обладателем многих титулов и наград.

В 1847 Джоуль познакомился с Уильямом Томсоном, известным как лорд Кельвин, и исследовал вместе с ним исследовать поведение газов в различных условиях. Результатом этого сотрудничества стало открытие эффекта охлаждения газа при медленном адиабатическом протекании его через пористую перегородку ( эффект Джоуля - Томсона). Этот эффект используется для сжижения газов. Кроме того, Джоуль вместе с лордом Кельвином построил термодинамическую температурную шкалу, рассчитал теплоемкость некоторых газов, вычислил скорость движения молекул газа и установил ее зависимость от температуры.

В 1854 году Джоуль продал завод, оставшееся ему от отца, и полностью посвятил себя науке. Неустанно работая все в той же области, Джоуль до смерти обнародовал 97 научных работ, из которых около 20 сделаны в сообществе с Уильямом Томсоном и Л. Плефером, большинство из них касается применения механической теории тепла к теории газов, молекулярной физики и акустики и относятся к классических работ по физике.

Умер Джоуль в Сейлем 11 октября 1889 года. Он похоронен та же, на кладбище района Бруклендс, на его могиле написано число 772.55, что соответствует измеренному ним значению механического эквивалента теплоты в фунтах - футах на британскую тепловую единицу. В Вестминстерском аббатстве является мемориал Джоуля, а в Манчестерской ратуше стоит статуя джоулей работы Альфреда Джильберта.


2. Признание и награды

Статуя Джоуля в доме городского совета Манчестера

Джоуль был членом Лондонского королевского общества, получил почетные звания доктора honoris causa Тринити колледжа в Дублине (1857), Оксфордского университет (1861), Эдинбургского ( 1871) и Лейденского ( 1875) университетов в 1878 году ему назначена правительством пожизненная пенсия в 200 фунтов стерлингов.

Произведения Джоуля собраны в "Scientific papers by JP Joule" (2 т., Лондон, 1884-87) и переведены в 1872 году шпренгелем немецком языке.

Среди наград и почестей, которых был удостоен ученый, - золотая медаль Лондонского королевского общества (1852), медаль Копли ( 1866), медаль Альберта ( 1880). В 1872 и 1877 Джоуль был избран президентом Британской ассоциации по распространению научных знаний.


См.. также

3. Избранные работы

  • Joule, JP (1963). The Scientific Papers of James Prescott Joule. London: Dawsons of Pall Mall.

Литература


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам