JAMES PRESCOTT JOULE: BIOGRAFIA E CONTRIBUTI ALLA SCIENZA - ARTE - 2025

James Prescott Joule (1818-1889) era un fisico britannico noto per le sue ricerche in elettricità e termodinamica. I suoi studi nel campo del magnetismo lo hanno portato a scoprire il suo rapporto con il lavoro meccanico e lo hanno portato alla teoria dell'energia. L'unità internazionale di energia, calore e lavoro, nota come joule o luglio, prende il nome da lui.

Oggi è riconosciuto come uno dei fisici più straordinari del suo tempo, grazie alla sua ricerca pionieristica nella termodinamica. Tuttavia non è stato sempre così. Joule ha dovuto lottare perché la maggior parte della sua giovinezza fosse presa sul serio dalla comunità scientifica. Nonostante la qualità del suo lavoro, trovava difficile attrarre finanziamenti e pubblicare su riviste rispettabili.

Era un giovane timido e umile, ecco perché aveva bisogno del supporto di personalità più forti per aiutarlo a farsi apprezzare all'interno della comunità scientifica. Nel 1847 collaborò con William Thomson, in seguito noto come Lord Kelvin, che, sebbene di sei anni più giovane di lui, non ebbe mai problemi di autopromozione.

Bibliografia

James Prescott Joule nacque nel 1818 a Salford, vicino a Manchester; e morì a Sale nel 1889. Crebbe in una ricca famiglia proprietaria di una fabbrica di birra, che riuscì a gestire.

Non ha frequentato la scuola per problemi di salute, ma ha ricevuto lezioni nella propria casa fino all'età di 15 anni, età a cui ha dovuto iniziare a lavorare in distilleria.

John Dalton, il famoso chimico britannico, era il suo professore di matematica e fisica e che lo incoraggiò a svolgere le sue ricerche scientifiche. Inoltre, Dalton era un membro della Royal London Society for the Advancement of Natural Science e conosceva molti dei principali scienziati dell'epoca.

Ha impressionato il giovane Joule a tal punto che, pur sviluppando le proprie opinioni sulla trasformazione dell'energia, è stato irremovibile sulla stampa scritta, anche quando quasi tutti gli altri scienziati erano in disaccordo con lui.

Nei primi anni

James Joule ha avuto alcuni problemi di salute durante la sua infanzia. Una debolezza alla colonna vertebrale ha causato una leggera deformità. Per questo motivo non frequentava la scuola e riceveva lezioni private a casa, che univa al suo lavoro presso la distilleria del padre.

Non interagendo con altri bambini a scuola, era timido quando era in compagnia. In effetti, la mancanza di una personalità più forte potrebbe essere alla base della sua mancanza di riconoscimento nella comunità scientifica.

Per questo motivo, aveva bisogno del supporto di altri scienziati che possedessero i doni che gli mancavano. Tuttavia, fu solo nel 1847 che William Thomson entrò nella sua vita. Fino ad allora Joule ha lottato per pubblicare articoli di grande importanza scientifica, ma con un impatto minimo o nullo.

studi

Dal 1834 al 1837, James e suo fratello maggiore Benjamin ricevettero lezioni private a casa loro. Il suo professore di fisica e matematica era il chimico britannico John Dalton, che lo ha incoraggiato verso la ricerca scientifica.

In un primo momento, ha svolto i suoi esperimenti nel laboratorio che aveva installato nel seminterrato di casa sua, mentre ha continuato i suoi studi all'Università di Manchester.

In un primo momento, ha studiato gli aspetti legati al magnetismo durante le correnti elettriche, e grazie a questo ha inventato il motore elettrico. Ha inoltre condotto ricerche nel campo dell'elettricità e della termodinamica.

All'età di 20 anni, è riuscito a sostituire il motore a vapore del birrificio del padre con uno elettrico con l'idea di aumentare l'efficienza e risparmiare i soldi dell'azienda. Mentre conduceva le sue ricerche sul calore rilasciato da un circuito elettrico, ha formulato quella che ora è conosciuta come la legge di Joule.

Contributi alla scienza

Il lavoro di Joule è la storia di una lotta costante contro un'istituzione scientifica critica che non era disposta ad accettare le prove fino a quando non è stato impossibile ignorarle.

La sua ricerca scientifica culminò nel 1850. In quell'anno pubblicò un articolo in cui presentava misurazioni dell'equivalente meccanico del calore, per il quale utilizzava il suo famoso apparato a ruota a pale.

Legge di Joule

Mentre studiava il calore emesso nei circuiti elettrici, ha esposto la nota legge di Joule. Quando una corrente elettrica scorre attraverso un conduttore, si verifica un aumento della temperatura. Questa legge ci consente di calcolare il calore generato quando la corrente elettrica scorre attraverso una resistenza.

Effetto Joule-Thomson

Nel 1852 Joule e William Thomson scoprirono che quando si lascia espandere un gas senza eseguire alcun lavoro esterno, la temperatura del gas diminuisce. Questo fenomeno, chiamato effetto Joule-Thomson, era alla base della refrigerazione e dei condizionatori d'aria.

Prima legge della termodinamica

James Joule ha svolto un ruolo fondamentale negli studi su come conservare l'energia, o prima legge della termodinamica, come principio universale della fisica. Si basa sulla conclusione di Joule che il calore e l'energia sono equivalenti.

riconoscimenti

Il mondo scientifico dell'inizio del XIX secolo era complicato. I diplomi in scienze non sono stati rilasciati in Gran Bretagna e non c'erano qualifiche scientifiche professionali. Solo una piccola minoranza di coloro che hanno pubblicato articoli scientifici aveva un lavoro retribuito nella scienza.

Lo stesso Joule condusse la maggior parte dei suoi esperimenti nel seminterrato della sua casa come privato e lavorò con le poche risorse a sua disposizione.

Tuttavia, nel 1866 la Royal Society gli conferì il suo più alto riconoscimento, la medaglia Copley. Inoltre, fu eletto presidente della British Association for the Advancement of Science nel 1872 e nel 1887.

In suo onore, l'unità del Sistema Internazionale utilizzata per misurare l'energia, il lavoro e il calore è chiamata joule.

Riferimenti

1. Esq, JPJ (1843). XXXII. sugli effetti calorifici della magnetoelettricità e sul valore meccanico del calore. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 23 (152), 263-276.
2. James joule - MagLab. Estratto l'8 luglio 2019 da nationalmaglab.org
3. James joule, william thomson e il concetto di gas perfetto. (2010). Notes and Records of the Royal Society, 64 (1), 43-57.
4. Sarton, G., Mayer, JR, Joule, JP e Carnot, S. (1929). La scoperta della legge di conservazione dell'energia. Iside, 13 (1), 18-44.
5. Young, J. (2015). Calore, lavoro e fluidi sottili: un commento al joule (1850) "sull'equivalente meccanico del calore". Transazioni filosofiche. Serie A, Scienze matematiche, fisiche e ingegneristiche, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348