Wikipedija

James Prescott Joule: razlika između inačica

Pregledaj povijest
← Starija izmjenaNovija izmjena →
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
VizualnoWikitekst
→‎Rane godine: Ispravljena riječ kojge u kojeg.
Oznake: mobilni uređaj m.wiki
Nadopunio James Prescott Joule
Redak 1:
{{Znanstvenik
[[Datoteka:James Joule.jpg|mini|'''James Prescott Joule''']]
| ime = James Prescott Joule
'''James Prescott Joule''' ([[Salford]], pored [[Manchester]]a, [[24. prosinca]] [[1818]]. - [[Sale]], [[11. listopada]] [[1889]].), [[Engleska|engleski]] fizičar.
| slika = Joule James sitting.jpg
| slika_širina = 200px
| naslov =
| datum_rođenja = [[24. prosinca]] [[1818]].
| mjesto_rođenja = [[Salford]], [[Greater Manchester]], [[Ujedinjeno Kraljevstvo]]
| datum_smrti = [[11. listopada]] [[1889]].
| mjesto_smrti = [[Sale]], [[Greater Manchester]], [[Ujedinjeno Kraljevstvo]]
| prebivalište =
| državljanstvo = [[Britanci|Britanac]]
| narodnost =
| etnicitet =
| polje = [[Fizika]]
| radna_institucija =
| alma_mater =
| doktorski_mentor =
| doktorski_studenti =
| poznat_po = [[Prvi zakon termodinamike]], <br> [[Jouleova toplina]], <br> [[Joule-Thomsonov učinak]]
| autor_kratica_bot =
| autor_kratica_zoo =
| nagrade = Član [[Kraljevsko društvo za poboljšanje znanja o prirodi| Kraljevskog društva]] od 1850. <br> [[Copleyeva medalja]] (1870.)
| religija =
| fusnote =
}}
 
[[Datotekadatoteka:Joule's Apparatus (Harper's Scan).png|mini|desno|300px|Jouleov uređaj.]] ▼
James Prescott Joule rođen je 24. prosinca 1818. godine u Salfordu, u Lancashireu u Engleskoj. Bio je engleski fizičar. Proučavao je prirodu topline te je povezao s [[mehanički rad|mehaničkim radom]]. Tako je otkrio [[prvi zakon termodinamike|prvi]] [[zakon termodinamike]] - [[zakon o očuvanju energije]]. Zaključio je da su različiti oblici energije (mehanička, električka, toplina) u biti iste i samo mijenjaju oblike iz jedne u drugu.
 
[[datoteka:Joule's heat apparatus.JPG|mini|desno|300px|Jouleov uređaj iz 1845.]]
1835. studirao je s engleskim kemičarom [[John Dalton|Johnom Daltonom]]{{nedostaje izvor}} na sveučilištu u Manchesteru. Opisujući [[Jouleov zakon]] i proizvodnju topline iz [[galvanska energija|galvanske energije]], utvrdio je da je toplina proizvedena strujom u vodiču srazmjerna umnošku otpora vodiča i kvadrata struje. 1843. objavio je svoju jedinicu za količinu rada potrebnog za proizvodnju jedinice topline, nazvanu mehaničkim ekvivalentom topline. Koristio je četiri točne metode za određivanje te veličine. Koristeći razne materijale, utvrdio je da je toplina oblik energije povezan sa materijalom koji je grijan.
 
'''James Prescott Joule''' ([[Salford]], pored [[Manchester]]a, [[24. prosinca]] [[1818]]. - [[Sale]], [[11. listopada]] [[1889]].), [[Engleska|engleski]] fizičar. Član [[Kraljevsko društvo za poboljšanje znanja o prirodi|Londonskoga kraljevskoga društva]] od 1850. Samouk, proučavao odnose među različitim vrstama [[energija|energije]] i utvrdio da se [[Mehanička energija|mehanička]], [[Električna energija|električna]] i [[Toplina|toplinska energija]] mogu pretvarati jedna u drugu. Od 1841. do 1843. odredio toplinski ekvivalent električne struje ([[Jouleova toplina]]), a 1834. – 1850. mehanički ekvivalent topline i time dao jedan od dokaza [[Zakon očuvanja energije|zakona o očuvanju energije]]. Zajedno s [[William Thomson|W. Thomsonom]] (poslije [[lord Kelvin]]) otkrio 1852. pojavu koja se naziva [[Joule-Thomsonov učinak]] ili efekt. Po njemu je nazvana [[mjerna jedinica]] [[Rad (fizika)|rada]], energije i topline [[džul]]. <ref> '''Joule, James Prescott''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=29371] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
1852. su Joule i William Thompson (kasnije [[lord Kelvin]]) otkrili da se izoliranom plinu sa povećavanjem obujma smanjuje temperatura. Taj efekt je u toku 19. stoljeća zauzeo važno mjesto u rashladnoj industriji. {{pojasniti|nađimo bolji izraz}} Joule je radeći s Thompsonom razvijao razvijajući ljestvicu za [[temperatura|temperaturu]] i otkrio je vezu između toka trenutnog rada kroz otpor i toplinu, te se to danas zove [[Jouleov zakon]].
 
Količina mehaničkog ekvivalenta toplini je općenito predstavljeno velikim slovom J, a [[SI izvedene jedinice|mjerna jedinica]] za [[energija|energiju]], [[džul]] ('''J''') dobila je ime po njemu.
 
Joule je umro 11. listopada 1889. u Saleu, u Cheshireu.
 
== Životopis ==
=== Rane godine ===
James Prescott Joule bio je sin Benjamina Joulea (1784–18581784. – 1858.), bogatog pivara i Alice Prescott Joule. James je rođen u kući spojenoj sa pivovarom Joule u ulici New Bailey Street, u Salfordu, 24. prosinca 1818. James je učen u obiteljskom domu ''Broomhill'', u Pendleburyu, u blizini Salforda, do 1834. kada je sa starijim bratom Benjaminom, poslan u Manchestersko književno i filozofsko društvo ([[Engleski jezik|engl]]. "''Manchester Literary and Philosophical Society"'') da uči sa [[John Dalton|Johnom Daltonom]]. Oboje su od Daltona učili [[aritmetika|aritmetiku]] i [[geometrija|geometriju]] samo dvije godine do Daltonova povlačenja zbog [[moždani udar|moždanog udara]]. Ipak Dalton je ostavio trajan trag na obojici kao i na ostalim svojim surdanicima kao što su bili npr. kemičar William Henry i inžinjeri Peter Ewart i Eaton Hodgkinson. Joulea je nastavio učiti John Davies. Očarani [[elektricitet]]om, braća Joule su eksperimetirali dajući jedan drugome i obiteljskoj posluzi električne udare.
 
Joule je postao upravitelj pivovare i imao aktivnu ulogu u vođenju do prodaje tvrtke 1854. Znanost je bila razonoda, iako je vrlo rano počeo istraživati mogućnost zamjene pranih strojeva u pogonu pivovare, novootkrivenim električnim motorima.
 
Prvi znanstveni rad o elektricitetu objavio je 1838. u časopisu "''Annals of Electricity"'', kojeg je osnovao i vodio kolega Johna Daviesa, William Sturgeon. Formulirao je Jouleove zakone 1840., te se nadao impresionirati Kraljevsko društvo, ali je saznao da ga smatraju običnim provincijskim diletantom.
 
Kada je Sturgeon preselio u Manchester 1840., Joule i on postali su jezgra kruga intelektualaca grada. Oboje su slično razmišljali da znanost i [[teologija]] trebaju biti integrirane. Joule je predavao Sturgeonovoj školi engl. "''Royal Victoria Gallery of Practical Science"''. Godine 1847. oženio se Ameliom Grimes, kćeri Liverpoolskog carinika.
 
Joule je shvatio da sagorijevanje jedne [[funta|funte]] [[ugljen]]a u [[parni stroj|parnom stroju]] daje pet puta više prihoda (engl "''duty"'') od funte [[cink]]a potrošenog u Groveovoj bateriji. Jouleov uobičajeni standard "''ekonomskog prihoda"'' (engl. ''economical duty'') bila je mogućnost da se podigne jedna funta na visinu od jedne [[stopa|stope]].
 
Na Joula je utjecalo razmišljanje Franz Aepinus, te je pokušavao objasniti pojavu elektriciteta i [[magnetizam|magnetizma]], kao atoma okruženih "''kaloriformnim eterom u stanju vibracije''."
 
Joulovo zanimanje koje je počelo kao financijsko razmišljanje o tome koliko rada može dobiti od pojedinog izvora, dovelo ga je do razmišljanja o pretvorbi energije.
 
Godine 1843. objavio je rezultate pokusa[[pokus]]a koji su pokazali da učinak zagrijavanja koji je kvantificirao 1841. nastaje zbog stvaranja toplice u konduktoru[[Električni vodič|vodiču]], a ne zbog prijenos sa druge opreme. To je bio izravan izazov kalorijskoj teoriji koja je govorila da se toplina ne može stvarati, niti uništiti, a koja je dominirala znanošću o toplini od vremena [[Antoine Lavoisier]]a koji ju je postavio 1783.g. Lavoisierov ugled i praktični uspjeh [[Nicolas Léonard Sadi Carnot|Sadi Carnotove]] kalorijske teorije toplinskog stroja, dodatno su otežali put mladom Jouleu koji je radio izvan akademskih i inžinjerskih krugova. Pobornici kalorijske teorije isticali su simetriju Peltier-Seebeckova učinka, te tvrdili da su toplina i struja konvertibilni, barem djelomičnim reverzibilnim procesom.
 
Jedan od njegovih najpoznatijih pokusa, koji se danas naziva "''Jouleov uređaj"'' sastojao se od utega spojenog sa niti koja je na drugom kraju spojena sa lopaticama uronjenim u spremnik sa vodom tako da rotiraju. Pod utjecajem tereta koji povlači nit dolazi do rotacije lopatica unutar spremnika. Tako se gravitacijska [[potencijalna energija]] tereta pretvara u [[Kinetička energija|kinetičku energiju]] [[vrtnja|vrtnje]] ili rotacije, te [[temperatura]] vode raste zbog [[trenje|trenja]]. Tako je izmjerio mehanički ekvivalent topline.▼
▲[[Datoteka:Joule's Apparatus (Harper's Scan).png|mini|desno|Jouleov uređaj]]
▲Jedan od njegovih najpoznatijih pokusa, koji se danas naziva "Jouleov uređaj" sastojao se od utega spojenog sa niti koja je na drugom kraju spojena sa lopaticama uronjenim u spremnik sa vodom tako da rotiraju. Pod utjecajem tereta koji povlači nit dolazi do rotacije lopatica unutar spremnika. Tako se gravitacijska potencijalna energija tereta pretvara u kinetičku energiju rotacije, te temperatura vode raste zbog trenja. Tako je izmjerio mehanički ekvivalent topline.
 
=== Prihvaćanje ===
Velik dio prvotnog neprihvaćnja Jouleova rada proizlazio je iz njegove ovisnosti o iznimno preciznim instrumentima[[mjerni zainstrument|mjernim mjerenjeinstrumentima]]. Joule je tvrdio da može izmjeriti tmeperaturu u točno unutar 1/200 stupnja [[Fahrenheitova termometarska skala|Fahrenheita]]. Takva preciznost je bila neuobičajena u ekpreimentalnojeksperimentalnoj fizici toga vremena. Mnogi koji su sumnjali u Joule zaboravili su njegov iskustvo u proizvodnji piva i dostupnost praktičnim tehnologijama, a pomogla je nabava znastvenih uređaja iz radionice Johna Benjamina Dancera.
 
U Njemačkoj, se je [[Hermann von Helmholtz]] upoznao sa Joulovim radom i sličnim radom [[Robert Mayer|Roberta Mayera]] iz 1842. Iako su obojica zaboravljena nakon objavljivanja svojih radova, Helmholt je u svojoj knjizi u kojoj govori o očuvanju energije iz 1847. dao zasluge obojici znanstvenika.
Line 40 ⟶ 58:
Na predavanju 1847. u [[Oxford]]u, Joulea su slušali George Gabriel Stokes, [[Michael Faraday]] i [[William Thomson]] koji je tada upravo postao profesor prirodne filozofije na Sveučilištu u Glasgowu.
 
Neočekivano, Thomson i Joule su se susreli kasnije te godine u [[Chamonix]]u, tijekom Jouleova medenog mjeseca. Tada su dogovorili pokus, mjerenje razlike u temperaturi vode na vrhu i dnu vodopada Cascade de Sallanches, što se je kasnije pokazalo nepraktičnim. Iako je Thomson smatrao da Jouleove rezultate treba teoretski objasniti, i dalje je branio Carnotovu školu. U svojim zapisima o apsolutnoj temperaturi iz 1848., Thomson navodi kako smatra da je pretvorba topline u mehaničku energiju vjerojatno nemoguća, svakako nedokazana stvar, ali pokazuje i prve sumnje u kalorijsku teoriju, opisujući Jouleova otkrića izuzetnim. Thomson nije poslao zapise Jouleu, nego je Joule nakon što ih je pročitao, poslao pismo u kojem tvrdi da je dokazao pretvorbu energije, te da planira dodatne pokuse. Thomson mu je uzvratio da i on namjerava izvesti pokuse kako bi pomirio obje teorije. Iako Thomson nije izveo nikakve svoje pokuse tijekom iduće dvije godine postao je sve nezadovoljniji [[Carnotov ciklus|Carnotovom teorijom]], te sve više prihvaćao Jouleovu. U radu iz 1851. Thomson nije htio ići dalje od kompromisa između dvije teorije. Joule je odmah poslao pismo sa pitanjima i komentarima. To je dovelo do plodne suradnje dva znanstvenika, brojnih Jouleovih pokusa i Thomsonovih analiza i prijedloga daljnjih pokusa.
 
==Izvori==
{{izvori}}
 
{{GLAVNIRASPORED:Joule, James Prescott}}
Dobavljeno iz "https://hr.wikipedia.org/wiki/James_Prescott_Joule"