James Prescott Joule

James Prescott Joule
(24. 12. 1818 Salford - 11. 10. 1889 Cheshire)


James Joule  Narodil sa: 24. december 1818 Salford, blízko Manchestru
Zomrel: 11. október 1889 Salford

Obohatil fyziku vyslovením a experimentálnym overením zákona zachovania a premeny energie. Bol jedným zo zakladateľov kinetickej teórie plynov.

Jeho otec bol majiteľom pivovaru, ktorý neskôr vlastnil aj James, a pracoval v ňom až do roku 1854. Pretože bol telesne slabý, vychovávali ho až do pätnásteho roku len doma. Neskôr popri svojej práci študoval chémiu, fyziku a matematiku. Bral súkromné hodiny u významného anglického chemika a fyzika Daltona v Manchestri (1835); okrem toho získal čestný doktorát práv v Dubline (1857) a za vedecké zásluhy získal členstvo v niekoľkých akadémiách vied. Bol členom Londýnskej kráľovskej spoločnosti. Upozornil na seba už ako 20 - ročný vynálezom elektrického motora. Otec mu zariadil laboratórium, v ktorom sa začal zaoberať výskumom elektromagnetických javov. Keď prevzal spolu s bratom vedenie pivovaru, oženil sa. Po smrti svojej manželky, ktorá predčasne zomrela (1854) žil veľmi utiahnuto. V tomto roku predal aj pivovar a venoval sa výlučne vedeckej práci. Zaoberal sa najprv konštrukciami elektromagnetických prístrojov a patrí k objaviteľom elektromagnetu. Neskôr sa venoval skúmaniu množstva tepla vznikajúceho pri prechode prúdu kovmi a elektrolytmi. Celkom z 97 uverejnených Joulových vedeckých prác 20 bolo spoločných s Thomsonom.

Roku 1878 odišiel na odpočinok. Zomrel 71 ročný v rodnom Salforde.

Vedecký prínos

Vynašiel elektrický motor, v ktorom používal otáčavý pohyb vodiča s prúdom v magnetickom poli. 

V roku 1840 objavil, že sa telesá dajú zmagnetizovať len do určitého ,,nasýteného stavu", ktorý nie je možné prekročiť.

Pokusne skúmal aké teplo sa vyvinie pri prechode prúdu vodičom, ktorý zhrnul do zákona, podľa ktorého teplo vyvinuté vo vodiči, ktorým prechádza elektrický prúd za jednu sekundu je priamoúmerný štvorcu prúdu a elektrickému odporu vodiča. Tento zákon bol pomenovaný podľa neho, resp. sa nazýva Jouleov - Lenzov zákon, pretože Jouleov zákon potvrdil rozsiahlymi experimentmi ruský fyzik E. Ch. Lenz.

Hľadal mechanický ekvivalent tepla, čím sa predtým rozumela mechanická práca, pri ktorej zmena mechanickej energie sústavy sa rovná jednotke tepla (dnes sa pojem mechanický ekvivalent tepla už nepoužíva, pretože sa teplo vyjadruje v rovnakých jednotkách ako energia a práca, zatiaľ čo kedysi sa teplo vyjadrovalo v iných jednotkách ako práca alebo energia).

Pri pokusoch s elektrinou zistil, že zmenou mechanickej energie sa uvoľňuje teplo.

Zaujímal sa o vlastnosti plynov, ktoré Joule ako prvý preskúmal experimentálne aj teoreticky z hľadiska molekulárno kinetických predstáv. V tejto oblasti vypočítal rýchlosť neusporiadaného tepelného pohybu molekúl plynu, skúmal závislosť tejto rýchlosti na teplote ; teoreticky zdvôvodnil Boyleov - Mariottov zákon a Gayov - Lussacov zákon, určil merné teplá niektorých plynov a objasnil podstatu tlaku plynu na steny nádoby. 


Spisy Jamesa Joula

Protokoly - 1840 - zaoberal sa skúmaním vývoja tepla vo vodiči s elektrickým prúdom.

O tepelnom efekte magnetoelektriny a mechanickej hodnote tepla - 1843 - tu publikoval výsledky svojich meraní pri demonštrácii zákona zachovania a premeny energie.

Výsledky svojich meraní uverejnil v práci „O tepelnom efekte magnetoelektriny a mechanickej hodnote tepla" v roku 1843 a v ďalších prácach v rokoch 1847 a 1850.

Poznámky o teple a o pružnosti tekutín - 1851 - tu publikuje výsledky bádania z molekulovej kinetickej teórie plynov


Fyzikálna jednotka Joule [J]

Je jednotka energie (práce, tepla).

Jeden Joule je práca, ktorú vykoná stála sila jedného newtona pôsobiaca na dráhe jedného metra v smere sily.