Джеймс Прескотт Джоуль — англійський фізик, який займався вивченням природи тепла і відкрив взаємозв’язок тепла і механічної роботи.
Дитинство і юність
Джеймс Джоуль народився 24 грудня 1818 року в Манчестері, Англія. Він був одним з п’яти дітей у своїх батьків — батька Бенджаміна Джоуля, заможного пивовара, і матері, Еліс Прескотт Джоуль, дочки Джона Прескотта з Вігана.
Джеймс Джоуль був слабким і хворобливим, з-за чого не міг відвідувати школу як всі діти його віку й одержав свою початкову освіту від своєї тітки на дому.
У дитинстві йому дуже подобалося електрика і електричні ефекти; він проводив випробування будинку, і в один з таких експериментів через власну неуважність він вдарив струмом одного з слуг, який від електричного удару втратив свідомість.
З погіршенням здоров’я свого батька, Джеймс, якому на той момент було всього 15 років, і його старший брат Бенджамін були змушені почати працювати на пивоварні. В цей же час він навчався у Джона Дальтона, відомого англійського хіміка.
Кар’єра
В 1838 році, у віці дев’ятнадцяти років, Джоуль сконструював електромагнітний двигун.
У 1840 році він замінив парові двигуни, використовувані на пивоварні його батька, на нові — електричні, заради наукового та економічного експерименту, так як хотів домогтися більшої ефективності.
В 1841 році він провів експеримент по встановленню залежності між струмом, опором і виділяються ними теплом в провіднику.
Цей експеримент отримав назву першого закону Джоуля (в російськомовній термінології — закон Джоуля-Ленца).
У 1845 році Джоуль показав світу експеримент з гребним колесом, який допоміг йому зрозуміти ідею збереження енергії. Він говорив, що під час експерименту механічна енергія перетворюється в тепло. Пізніше на базі цього відкриття з’явився закон збереження енергії.
У 1847 році, на одному з його доповідей, він познайомився з Вільямом Томсоном, з яким разом працював над декількома дослідженнями по теплових ефектів. Разом вони представили світу ефект Джоуля-Томсона і абсолютну термодинамічну шкалу.
Основні роботи
Джоуль вивчав природу тепла і встановив взаємозв’язок тепла і механічної роботи.
Згодом ці дослідження отримали назву закону збереження енергії, який потім був використаний для формулювання першого закону термодинаміки.
На базі цих наукових досліджень Джоуль сформулював свій перший закон, в якому йдеться про взаємодію проходження електричного струму через провідник і певній кількості виділяється внаслідок цього тепла.
Закон говорить: тепло, яке виділяється внаслідок генерації гальванічного струму пропорційно квадрату інтенсивності цього струму, помноженому на стійкість до провідності.
Його спільні роботи з Вільямом Томсоном призвели до видатному відкриттю, відомому як ефект Джоуля-Томсона. Ефект описує зміну температури газу або рідини, які проходять через ізольований від зовнішнього оточення клапан.
Спільно з Томсоном Джоуль також працював над абсолютною термодинамічною шкалою, яка відома як шкала температур Кельвіна, названа на честь Вільяма Томсона, який носив титул лорда Кельвіна.
Нагороди та досягнення
У 1852 році Джоуль отримав медаль Королівського наукового товариства за публікацію роботи з назвою «Про механічний еквівалент тепла».
У 1860 році він був обраний президентом Манчестерського літературного і філософського співтовариства. Він також був президентом Британської асоціації з просування науки з 1872 по 1887 роки.
У 1880 році він отримав медаль «Альберта» Королівського товариства заступництва мистецтв за встановлення взаємозв’язку між теплом, електрикою і механічною роботою.
На честь Джеймса Джоуля в північній частині Вестмінстерського абатства побудований меморіал, а в Манчестерському будівлі муніципалітету встановлена статуя.
Особисте життя і спадщина
У 1847 році Джоуль одружився з Амелією Граймс, дочки Джона Граймса, який був керівником митниці в Ліверпулі. У пари народилося двоє дітей — Бенджамін Артур і Еліс Амелія.
У 1854 році його дружина і син загинули, а він до кінця свого життя прожив вдівцем, працюючи невтомно.
Британське уряд призначив Джоулю довічну пенсію розміром 215 фунтів-стерлінгів за його роботу і досягнення.
Його унікальні досягнення в галузі енергії та її аспектах досі є основою для багатьох дослідників.
Уніфікована одиниця підрахунку енергії і тепла системи СІ була названа в його честь.
Джеймс Джоуль помер після тривалої хвороби 11 жовтня 1889 року в Сейлем, Англія.
Коротко
Фізик
24 Грудня 1818
Козеріг
11 Жовтня 1889
Англія, Манчестер
Джеймс Прескотт Джоуль
James Prescott Joule