James Prescott Joule
   

                         (1818–1889)

 

 

 

 

 

 

 

Született 1818. december 24-én  Salford, Lancashire, Anglia – elhunyt 1889. október 11-én Sale, Cheshire. Brit fizikus. Megállapította, hogy az energia különféle formái, a mechanikai, az elektromos és a hőenergia lényegében azonosak, egyik a másikba átalakítható. Ilyenformán megalkotta az energiamegmaradás törvényének, a termodinamika első főtételének az alapjait.                             

                  Joule kísérleti berendezése


 

 

Joule 1835-ben a Manchesteri Egyetemen John Dalton, a híres angol vegyész tanítványa volt. 1854-ben On the Production of Heat by Voltaic Electricity (Hőtermelés galvánelektromossággal) című dolgozatában írta le a "Joule-effektus"-t. Kimondta, hogy egy huzalban az elektromos áram által keltett hő arányos a huzal ellenállásának és az áramerősség négyzetének a szorzatával. 1843-ban közölte az egységnyi hő termeléséhez szükséges munka nagyságát, ezt nevezik a hő mechanikai egyenértékének. Négy, egyre pontosabb módszert használt ezen érték meghatározására. Különböző anyagokkal kísérletezve azt is megállapította, hogy a hő az energia egyik formája, függetlenül attól, milyen anyagot hevítenek. 1852-ben Joule és William Thomson (a későbbi Lord Kelvin) felfedezte, hogy ha valamely gáz külső munkavégzés nélkül kitágul, a hőmérséklete akkor is csökken. Ezt a Joule–Thomson-jelenség hasznosítva épült ki a hűtőipar a XIX. században. A hő mechanikai egyenértékét általában a J betűvel jelölik, a munka és az energia egyik egysége a joule nevet viseli.

 

 

„Jelen levél legfontosabb részét már ismertettem a British Association utolsó, cambridge-i konferenciáján. Mostanáig haboztam, hogy nagyobb nyilvánosság elé tárjam-e mondandómat – nem azért, mert eredményeiben egy cseppet is kételkednék, hanem azért, mert számításaim alapján egy kissé meg akartam változtatni a berendezést, hogy még pontosabbá tegyem a kísérleteket. Mivel azonban képtelen vagyok most időt szakítani tervem megvalósítására, ugyanakkor rendkívül szeretném meggyőzni a tudományos világot állításaim igazságáról, remélem, hozzájárulnak ahhoz, hogy kitűnő folyóiratukban levelem megjelenjen”.

A Rennie kísérleteiben
használt lapátkerék

A British Association előtt bemutatott berendezés egy sárgaréz lapátkerékből állt, amely vízszintesen forgott egy vizes edényben. A lapátokat súlyok, csigák stb. mozgatták pontosan úgy, ahogy egy korábbi dolgozat ismertette. [Phil. Mag. Series n, Vol. xxiii., p. 435.  A Rennie kísérleteiben használt lapátkerék, amellyel a víz súrlódását vizsgálta (Phil. Trans. 1831, XI. tábla, 1. ábra), némiképp hasonlít az enyémhez. Én azonban több lapátot és azonos számú álló lapátot használtam, hogy az edény forgó mozgását megakadályozzam.]

A kerék nagy ellenállással mozgott a vízben: a súlyok (mindegyik négyfontos volt) lassan, másodpercenként körülbelül egy lábnyi sebességgel süllyedtek. A csigák a talajtól tizenkét yardnyira voltak, ezért amikor a súlyok ennél a távolságnál mélyebbre süllyedtek, újra föl kellett őket csavarni, hogy a kerék mozgása újrainduljon. A művelet tizenhatszori ismétlése után a víz hőmérséklet-emelkedéséről nagyon érzékeny és pontos hőmérővel győződtünk meg.

A fenti módon kilenc kísérletsorozatot hajtottunk végre, és kilenc kísérletet végeztünk a légkör hűtő vagy fűtő hatásának kiküszöbölésére.

 

 

 

 

 

Vissza Főoldal Tovább