Biographie et contributions de James Prescott Joule à la science

James Prescott Joule (1818-1889) était un physicien britannique reconnu spécialement pour ses recherches sur l'électricité et la thermodynamique. Ses études dans le domaine du magnétisme l'ont amené à découvrir sa relation avec le travail mécanique et l'a conduit à la théorie de l'énergie. L'unité internationale d'énergie, de chaleur et de travail, connue sous le nom de Joule ou Julio, porte son nom en son honneur.

De nos jours, il est reconnu comme l'un des physiciens les plus notables de son temps, en raison de ses enquêtes de pionnier dans la thermodynamique. Cependant, ce n'était pas toujours ainsi. Joule a dû se battre pour que presque toutes ses jeunes soient prises au sérieux par la communauté scientifique. Malgré la qualité de son travail, il a eu des difficultés à attirer des fonds et à publier dans des magazines renommés.

C'était un jeune homme timide et humble, il avait donc besoin du soutien de personnalités plus fortes pour l'aider à s'approvisionner au sein de la communauté scientifique. En 1847, il a collaboré avec William Thomson, plus tard connu sous le nom de Lord Kelvin, qui, bien qu'il avait six ans de moins que lui, n'a jamais eu de problèmes avec l'auto-promotion.

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Bibliographie

James Prescott Joule est né en 1818 à Salford, près de Manchester; et décédé en vente en 1889. Il a grandi dans une famille riche qui possédait une usine de bière, qui est venue directement.

Il n'a pas fréquenté l'école pour des problèmes de santé, mais a reçu des cours dans sa propre maison jusqu'à l'âge de 15 ans, l'âge auquel il a dû commencer à travailler dans la distillerie.

John Dalton, le célèbre chimiste britannique, était son professeur de mathématiques et de physique, et qui l'a encouragé à effectuer sa recherche scientifique. De plus, Dalton était membre de la Royal Society of London pour les progrès des sciences naturelles et connaissait beaucoup des principaux scientifiques de l'époque.

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Il a impressionné le jeune Joule à un point tel que, bien qu'il ait développé ses propres opinions sur la transformation de l'énergie, il était ferme dans la presse écrite, même lorsque presque tous les autres scientifiques n'étaient pas d'accord avec lui.

Premières années

James Joule a eu des problèmes de santé pendant son enfance. Une faiblesse de la colonne vertébrale a provoqué une légère déformation. Par conséquent, il n'a pas fréquenté l'école et a reçu des cours privés à la maison, qui se sont combinés avec son activité de travail dans la distillerie de son père.

Pour ne pas s'appliquer à d'autres enfants à l'école, il était timide quand il était en compagnie. En fait, l'absence d'une personnalité plus forte peut être à l'origine de sa petite reconnaissance parmi la communauté scientifique.

Par conséquent, il avait besoin du soutien d'autres scientifiques qui possédaient les dons dont il manquait. Cependant, ce n'est qu'en 1847 que William Thomson est venu à sa vie. Jusque-là, Joule s'est battu pour publier des articles de grande importance scientifique, mais presque sans aucun impact.

Études

De 1834 à 1837, James et son frère aîné Benjamin ont reçu des cours privés dans leur propre maison. Son professeur de physique et de mathématiques était le chimiste britannique John Dalton, qui l'a encouragé à la recherche scientifique.

Au début, il a fait ses expériences en laboratoire qu'il avait installé dans le sous-sol de sa maison, alors qu'il continuait ses études à l'Université de Manchester.

Au début, il a étudié les aspects liés au magnétisme pendant les courants électriques, et grâce à cela, il a inventé le moteur électrique. Il a également mené des recherches dans le domaine de l'électricité et de la thermodynamique.

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À 20 ans, il a réussi à remplacer la machine à vapeur de l'usine de bière de son père par une électricité par l'idée d'augmenter l'efficacité et d'économiser de l'argent à l'entreprise. Bien qu'il ait fait ses enquêtes thermiques qui ont émergé d'un circuit électrique, il a formulé ce qui est maintenant connu sous le nom de loi de Joule.

Contributions à la science

Le travail de Joule est l'histoire d'une lutte constante contre un établissement scientifique critique qui n'était pas disposé à accepter la preuve tant qu'il n'est pas impossible de l'ignorer.

Sa recherche scientifique a culminé en 1850. Cette année-là, il a publié un article où il a présenté les mesures de l'équivalent mécanique de la chaleur, pour laquelle il a utilisé son célèbre dispositif de roue à palette.

La loi de Joule

Tout en enquêtant sur la chaleur qui émerge dans les circuits électriques, il a présenté la loi bien connue de Joule. Lorsqu'un courant électrique circule par un conducteur, il y a une augmentation de la température. Cette loi nous permet de calculer la chaleur générée lorsque le courant électrique circule par une résistance.

Effet Joule-Thomson

En 1852, Joule et William Thomson ont découvert que lorsqu'un gaz est autorisé à se développer sans faire de travail externe, la température du gaz diminue. Ce phénomène, qui s'appelait l'effet Joule-Thomson, a été la base des dispositifs de refroidissement et de climatisation.

Première loi de la thermodynamique

James Joule a joué un rôle fondamental dans les études sur la façon de conserver l'énergie, ou la première loi de la thermodynamique, comme principe universel de la physique. Il est basé sur la conclusion de Joule que la chaleur et l'énergie sont équivalentes.

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Reconnaissance

Le monde scientifique du début du XIXe siècle était compliqué. En Grande-Bretagne, aucun titre scientifique n'a été accordé et il n'y avait pas de qualifications scientifiques professionnelles. Seule une petite minorité de ceux qui ont publié des articles scientifiques avaient un emploi rémunéré en science.

Joule lui-même a fait la plupart de ses expériences dans son sous-sol de sa maison en tant que privé et a travaillé avec les quelques ressources qu'il avait à sa disposition.

Cependant, en 1866, la vraie Sociedad lui a donné sa plus grande reconnaissance, la médaille Coley. De plus, il a été élu président de l'Association britannique pour l'avance de la science en 1872 et en 1887.

En son honneur, l'unité du système international utilisé pour mesurer l'énergie, le travail et la chaleur, s'appelle Joule.

Les références

1. Esq, J. P. J. (1843). Xxxii. Sur les effets thermiques de la magnéto-électrhétristique et sur la valeur mécanique de la chaleur. Le Magazine philosophique de Londres, Édimbourg et Dublin et Journal of Science, 23 (152), 263-276. 
2. James Joule - Maglab. Récupéré le 8 juillet 2019 de NationalMaglab.org
3. James Joule, William Thomson et le concept d'un gaz parfait.(2010). Notes et dossiers de la Royal Society, 64 (1), 43-57. 
4. Sarton, G., Mayer, J. R., Joule, J. P., & Carnot, s. (1929). La découverte de la loi de conservation de l'énergie. Isis, 13 (1), 18-44. 
5. Jeune, J. (2015). Chaleur, travail et fluides subtils: un commentaire sur Joule (1850) «sur l'équivalent mécanique de la chaleur». Transactions philosophiques. Série A, Sciences mathématiques, physiques et techniques, 373 (2039) DOI: 10.1098 / RSTA.2014.0348