Изтъкнат физик Джеймс Жул: биография, постижения, награди и интересни факти

Джеймс Джоул е доста известен човек. Ние всички знаем това име от уроците по физика в училище. Въпреки това, тогава никой не отиде дълбоко в неговата биография и постижения, и все пак неговият жизнен път е много интересен. В статията ще разгледаме подробна биография на един учен и ще говорим за постигнатото.

детство

Джеймс Joule, чиято биография ние преглеждаме, е роден през 1818, 24 декември. Момчето е родено в богато семейство на собственика на пивоварна, разположен в Салфорд. Джеймс беше обучен у дома. Неговият първи учител по физика, химия и елементарна математика е Далтън. От 15-годишна възраст момчето е работило в завода на баща си и е било пряко замесено в управлението му. Той комбинира тази дейност с обучение през цялата година.

Първи изследвания

Кога Джеймс Джоул се интересува от науката? Кратка биография на човека казва, че той започва да провежда първите си проучвания през 1837 година. Тогава той много се интересуваше от въпроса за замяна на парните двигатели с електрически в пивоварната на баща му. Година по-късно младежът публикува първата си работа по електричество в един от научните списания. Той бил посъветван да направи това от своя учител Джон Дейвис, който между другото бил близък приятел на Стюрген, който изобретил електрическия мотор. Списанието, в което е отпечатан Джеймс Жул, също принадлежеше на Стърджен. През 1840 г. млад изследовател забеляза ефекта от магнитното насищане, когато намагнетизира феромагнетите. От този момент нататък и до 1845 г. той активно изучава електромагнитните явления експериментално.

Законът на Жул

Какво прави Джоел Джеймс Прескот? Кратка биография на един човек продължава с факта, че през 1841 г. той открива закона за квадратичната връзка между силата на тока и освобождаваната топлина. По-късно законът е получил името му, но ние го познаваме като закона на Джаул-Ленц, защото през 1842 г. той е открит от немски физик от Русия, Емили Ленц. Откритието на учения не беше оценено. Лондонското кралско общество го игнорира, а самата работа е публикувана в скромен периодичен вестник.

Работи като преподавател

Но за какво работи Джеймс Джоул? Интересни факти за този човек са редки, но е известно, че той е бил преподавател. Вече познат ни, Стърджен се премества в Манчестър и там открива галерия "Практически знания", където кани Джул на мястото на лектора. Изненадващо, някои ученици сами се научиха на Джеймс Жул!

В изследванията си от онова време ученият е посветил много време на въпроса за икономическите ползи от електромагнитните двигатели. Първоначално той смяташе, че електромагнитите имат голям потенциал, но скоро той лично е убеден, че парните двигатели са много по-ефективни. Резултатите от това проучване, Джул публикува, не крие собственото си чувство на неудовлетвореност.

Откритията на учения са настъпили много бързо. Още през 1842 г. той описва магнитострикцията, която се състои в това, че телата променят своите размери и обеми с различна степен на намагнитване. Година по-късно той завършва изследване на производството на топлина в проводници и публикува резултатите си. Те се състоят в това, че отделената топлина не се взема отвън. Това напълно опроверга теорията за калориите, чиито последователи тогава все още съществуват.

В периода от 1843 до 1850 г. човек се занимава с провеждане на редица изследвания, усъвършенстване на техниката и потвърждаване с много експерименти на лоялността на принципа на енергоспестяване.

семейство

През 1844 г. джаули променят мястото си на пребиваване. На ново място един мъж посреща бъдещата си съпруга Амелия Граймс. През 1847 г. двойката се омъжва и имат дъщеря и син. В същото време в къщата Джул се снабдява с удобна лаборатория за провеждане на експерименти. Неговото щастие обаче не продължи дълго, защото през 1854 г. неговата любима съпруга умира.

Общо описание на изследванията

До края на 40-те години на ХХ в. Работата на героя от нашата статия получи всеобщо признание. През 1847 г. ученият се среща с Томсън, който оценява експерименталната техника на Джоул. След това учените започват да си сътрудничат. Идеите на Томсън за молекулярно-кинетичната теория се формират до голяма степен под влиянието на идеите на Джеймс. Заедно учените създават термодинамична температурна скала.

Изглежда, че Джеймс Джоул и неговите открития не остаряват, защото една година по-късно той предлага да използва газов модел, за да анализира появата на топлинни ефекти с нарастващо налягане. Газовият модел на джоул се състои от еластични топки с микроскопичен размер, които създават натиск при докосване на стените на съда. Научен учен е публикуван в "Философски произведения на Кралското общество" по съвет на немския физик Клаузиус. Тази работа има огромно въздействие върху формирането и развитието на термодинамиката, въпреки факта, че по-късно в изследванията на Жул са открити много грешки. Освен това експериментите са подобни на онези, проведени през 1870 г. от Ван дер Ваалс, за да симулират реален газ.

През 1850 г. човек става член на Кралското общество в Лондон. В проучвания, проведени през 1851 г., които се отнасят до създаването на теоретичен модел на топлината като движение на малки еластични частици, ученият много точно изчисли топлинния капацитет за някои газове. Година по-късно, заедно с неговата стар приятел Томсън описва феномена на температурните промени на газа по време на адиабатно регулиране. По-късно този ефект се нарича Joule - Thomson. Освен това, това откритие допринесе за появата на нов клон на естествените науки - физика на ниски температури.

През 1850 г. изследовател публикува поредица от статии за електрически измервания. Въпреки възможността за използване на модерен дизайн, Джеймс Джоул беше сигурен, че само чрез експеримент могат да се получат най-точните резултати.

През 1859 г. учен се занимава с изучаване на термодинамичните свойства на твърдите вещества. Открива нестандартни гумени свойства в сравнение с други материали. Година по-късно миражите, атмосферните гръмотевици и метеорити попадат в неговата сфера на интереси, която той се опитва да обясни от научна гледна точка.

Топлинен еквивалент

От 1843 г. ученият търси механичен еквивалент на топлина. Благодарение на експериментите той успява да покаже, че е сигурен количество топлина може да се превърне в определено количество механична сила. През същата година публикува резултатите от изследванията, а година по-късно той формулира закона за топлинния капацитет за кристалните тела, който е известен като закона на Жул-Коп. Въпреки това, Joule представи точната формулировка и експериментално потвърждение на неговия закон едва през 1864 година.

След това, Джоел Джеймс Прескот, чиято кратка биография е изложена по-горе, се посвещава на изучаването на генерирането на топлина чрез преминаване на течност през тесни тръби. В периода от 1847 до 1850 г. той успява да извлече най-точния механичен еквивалент на топлината. Той използва метален калориметър, който се поставя на дървена пейка. В този експеримент той изследва количеството топлина, което се освобождава по време на въртене, дължащо се на триене на оста. Някои оценки на учения са много близки до точните стойности, намерени през миналия век.

Борба за авторство

През 1840 г. в печатните медии избухна сериозна дискусия за това кой е откривателят закон за запазване на енергията между Майер и Джоел. Всъщност Майер публикуваше работата си по-рано, но никой не го възприемаше сериозно, тъй като той беше лекар по професия. Законът на Джеймс Джаул намира голяма подкрепа, защото кандидатурата му по това време е подкрепена от такива учени като Стоукс, Фарадей и Томсън. Някои открито подкрепят Майер, като се фокусира върху факта, че за първи път е направил откритие, други защитават правото на авторство на Джоул. В крайна сметка, приоритетът на авторството остави Мейер.

памет

Физикът Джеймс Прескот Джаул награди Кралския медал. През 1860 г. става президент на Манчестърското литературно и философско общество. Освен това, той притежава степен на доктор по право в Тринити Колидж, Дъблин, Университет на Единбург и докторите по гражданско право в Оксфордския университет. През 1866 г. получава медал "Копли", а през 1880 г. става собственик на медала "Алберт". След 8 години правителството му назначава пенсия за издръжка. Джаул два пъти става президент на Британската научна асоциация.

През 1889 г. неговото звено се нарича единица за измерване на количеството топлина, енергия, работа. В кметството на Манчестър има паметник на учения, който се намира срещу паметника на Далтън.

През 1970 г. името на Joule е възложено на кратера задната страна на луната.