- บรรณานุกรม
- ช่วงต้นปี
- การศึกษา
- ผลงานด้านวิทยาศาสตร์
- กฎของ Joule
- ผล Joule-Thomson
- กฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์
- ความสำเร็จ
- อ้างอิง
James Prescott Joule (1818-1889) เป็นนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษที่รู้จักกันดีในเรื่องการวิจัยด้านไฟฟ้าและอุณหพลศาสตร์ การศึกษาของเขาในสาขาแม่เหล็กทำให้เขาค้นพบความสัมพันธ์กับงานจักรกลและนำเขาไปสู่ทฤษฎีพลังงาน หน่วยสากลของพลังงานความร้อนและการทำงานที่เรียกว่าจูลหรือกรกฎาคมตั้งชื่อตามเขา
ปัจจุบันเขาได้รับการยอมรับว่าเป็นนักฟิสิกส์ที่น่าทึ่งที่สุดคนหนึ่งในสมัยของเขาเนื่องจากการวิจัยบุกเบิกด้านอุณหพลศาสตร์ อย่างไรก็ตามมันไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป Joule ต้องต่อสู้เพื่อเยาวชนส่วนใหญ่ของเขาเพื่อให้ได้รับการดูแลอย่างจริงจังจากชุมชนวิทยาศาสตร์ แม้งานของเธอจะมีคุณภาพ แต่เธอก็พบว่ามันยากที่จะดึงดูดเงินทุนและตีพิมพ์ในนิตยสารที่มีชื่อเสียง
เขาเป็นชายหนุ่มที่ขี้อายและถ่อมตัวนั่นคือเหตุผลที่เขาต้องการการสนับสนุนจากบุคลิกที่แข็งแกร่งเพื่อช่วยให้เขามีคุณค่าในชุมชนวิทยาศาสตร์ ในปีพ. ศ. 2390 เขาได้ร่วมมือกับวิลเลียมทอมสันซึ่งต่อมารู้จักกันในชื่อลอร์ดเคลวินซึ่งแม้จะอายุน้อยกว่าเขาหกปี แต่ก็ไม่เคยมีปัญหากับการเลื่อนตำแหน่งตัวเอง
บรรณานุกรม
James Prescott Joule เกิดเมื่อปีพ. ศ. 2361 ใน Salford ใกล้กับแมนเชสเตอร์ และเสียชีวิตใน Sale ในปี 2432 เขาเติบโตมาในครอบครัวที่ร่ำรวยซึ่งเป็นเจ้าของโรงงานเบียร์ซึ่งเขาสามารถบริหารจัดการได้
เขาไม่ได้เข้าโรงเรียนเนื่องจากปัญหาสุขภาพ แต่ได้เข้าเรียนในบ้านของเขาเองจนกระทั่งเขาอายุ 15 ปีซึ่งเขาต้องเริ่มทำงานที่โรงกลั่นในวัยนั้น
John Dalton นักเคมีชื่อดังชาวอังกฤษเป็นศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ของเขาและเป็นผู้สนับสนุนให้เขาทำการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้ดาลตันยังเป็นสมาชิกของ Royal London Society for the Advancement of Natural Science และรู้จักนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำหลายคนในยุคนั้น
เขาสร้างความประทับใจให้กับจูลรุ่นเยาว์ในระดับที่ว่าในขณะที่พัฒนามุมมองของตัวเองเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงพลังงานเขายืนกรานในงานเขียนแม้ว่านักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ เกือบทั้งหมดไม่เห็นด้วยกับเขาก็ตาม
ช่วงต้นปี
James Joule มีปัญหาสุขภาพในช่วงวัยเด็กของเขา ความอ่อนแอในกระดูกสันหลังทำให้เกิดความผิดปกติเล็กน้อย ด้วยเหตุนี้เขาจึงไม่ได้เข้าเรียนในโรงเรียนและได้รับชั้นเรียนส่วนตัวที่บ้านซึ่งเขารวมกับงานที่โรงกลั่นของพ่อของเขา
การที่เขาไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับเด็กคนอื่น ๆ ในโรงเรียนทำให้เขารู้สึกอายเมื่ออยู่ใน บริษัท ในความเป็นจริงการขาดบุคลิกภาพที่เข้มแข็งขึ้นอาจอยู่เบื้องหลังการขาดการยอมรับในชุมชนวิทยาศาสตร์
ด้วยเหตุนี้เขาจึงต้องการการสนับสนุนจากนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ที่มีของขวัญที่เขาขาดไป อย่างไรก็ตามจนถึงปีพ. ศ. 2390 วิลเลียมทอมสันเข้ามาในชีวิตของเขา ก่อนหน้านั้น Joule พยายามที่จะตีพิมพ์บทความที่มีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์อย่างมาก แต่ก็ไม่ได้รับผลกระทบใด ๆ เลย
การศึกษา
ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2377 ถึง พ.ศ. 2380 เจมส์และเบนจามินพี่ชายของเขาได้รับบทเรียนส่วนตัวในบ้านของพวกเขาเอง ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ของเขาคือจอห์นดาลตันนักเคมีชาวอังกฤษซึ่งสนับสนุนให้เขาค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์
ตอนแรกเขาทำการทดลองในห้องปฏิบัติการที่ติดตั้งไว้ที่ชั้นใต้ดินของบ้านขณะที่เขาเรียนต่อที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์
ในตอนแรกเขาศึกษาแง่มุมที่เกี่ยวข้องกับแม่เหล็กระหว่างกระแสไฟฟ้าและด้วยเหตุนี้เขาจึงประดิษฐ์มอเตอร์ไฟฟ้า เขายังทำการวิจัยในสาขาไฟฟ้าและอุณหพลศาสตร์
เมื่ออายุ 20 ปีเขาสามารถเปลี่ยนเครื่องจักรไอน้ำที่โรงเบียร์ของพ่อด้วยเครื่องใช้ไฟฟ้าด้วยแนวคิดในการเพิ่มประสิทธิภาพและประหยัดเงินของ บริษัท ในขณะที่ทำการวิจัยเกี่ยวกับความร้อนที่ปล่อยออกมาจากวงจรไฟฟ้าเขาได้กำหนดสิ่งที่ปัจจุบันเรียกว่ากฎของจูล
ผลงานด้านวิทยาศาสตร์
ผลงานของ Joule เป็นเรื่องราวของการต่อสู้อย่างต่อเนื่องเพื่อต่อต้านสถานประกอบการทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญซึ่งไม่เต็มใจที่จะยอมรับหลักฐานจนกว่าจะไม่สามารถเพิกเฉยได้
การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของเขาสิ้นสุดลงในปี 1850 ในปีนั้นเขาตีพิมพ์บทความที่เขานำเสนอการวัดความร้อนเทียบเท่าเชิงกลซึ่งเขาใช้อุปกรณ์ล้อพายที่มีชื่อเสียงของเขา
กฎของ Joule
ในขณะที่ตรวจสอบความร้อนที่ปล่อยออกมาในวงจรไฟฟ้าเขาได้เปิดเผยกฎของจูลที่รู้จักกันดี เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำจะมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น กฎหมายนี้ช่วยให้เราสามารถคำนวณความร้อนที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านความต้านทาน
ผล Joule-Thomson
ในปีพ. ศ. 2395 Joule และ William Thomson ได้ค้นพบว่าเมื่อก๊าซได้รับอนุญาตให้ขยายตัวโดยไม่ต้องทำงานภายนอกใด ๆ อุณหภูมิของก๊าซจะลดลง ปรากฏการณ์นี้ซึ่งเรียกว่าผล Joule-Thomson เป็นพื้นฐานสำหรับเครื่องทำความเย็นและเครื่องปรับอากาศ
กฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์
เจมส์จูลมีบทบาทสำคัญในการศึกษาวิธีการอนุรักษ์พลังงานหรือกฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์ซึ่งเป็นหลักการสากลของฟิสิกส์ ตามข้อสรุปของ Joule ที่ว่าความร้อนและพลังงานเทียบเท่ากัน
ความสำเร็จ
โลกวิทยาศาสตร์ต้นศตวรรษที่ 19 มีความซับซ้อน ไม่ได้รับปริญญาวิทยาศาสตร์ในสหราชอาณาจักรและไม่มีคุณวุฒิวิชาชีพทางวิทยาศาสตร์ มีเพียงคนส่วนน้อยที่ตีพิมพ์บทความทางวิทยาศาสตร์เท่านั้นที่มีงานด้านวิทยาศาสตร์ได้รับค่าตอบแทน
Joule เองได้ทำการทดลองส่วนใหญ่ในห้องใต้ดินของบ้านในฐานะส่วนตัวและทำงานโดยใช้ทรัพยากรเพียงไม่กี่อย่าง
อย่างไรก็ตามในปีพ. ศ. 2409 Royal Society ได้มอบเหรียญ Copley ที่ได้รับการยกย่องสูงสุดให้กับเขา นอกจากนี้เขายังได้รับเลือกเป็นประธานของ British Association for the Advancement of Science ในปี 1872 และในปี 1887
เพื่อเป็นเกียรติแก่เขาหน่วยของระบบสากลที่ใช้ในการวัดพลังงานการทำงานและความร้อนเรียกว่าจูล
อ้างอิง
- Esq, JPJ (1843) XXXII เกี่ยวกับผลกระทบทางความร้อนของกระแสไฟฟ้าแมกนีโตและค่าเชิงกลของความร้อน The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 23 (152), 263-276
- เจมส์จูล - MagLab สืบค้นเมื่อ 8 กรกฎาคม 2019 จาก nationalmaglab.org
- เจมส์จูลวิลเลียมทอมสันและแนวคิดเรื่องก๊าซที่สมบูรณ์แบบ (2010). หมายเหตุและบันทึกของราชสมาคม, 64 (1), 43-57
- Sarton, G. , Mayer, JR, Joule, JP, & Carnot, S. (1929) การค้นพบกฎการอนุรักษ์พลังงาน ไอซิส, 13 (1), 18-44.
- Young, J. (2015). ความร้อนการทำงานและของเหลวที่ละเอียดอ่อน: คำอธิบายเกี่ยวกับจูล (1850) 'เกี่ยวกับความร้อนเทียบเท่าเชิงกล' ธุรกรรมทางปรัชญา Series A, Mathematical, Physical, and Engineering Sciences, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348