Английский физик Джеймс Прескотт Джоуль родился 24 декабря 1818 года в Солфорде близ Манчестера в семье богатого пивовара. Получил домашнее образование. В течение нескольких лет его учил математике, физике, началам химии известный физик и химик Джон Дальтон. Под влиянием Дальтона, Джоуль уже в 19 лет начал экспериментальные исследования.
В 1838 г. в журнале «Анналы электричества» («Annals of Electricity») появилась его статья с описанием электромагнитного двигателя. В 1840 г. он обнаружил эффект магнитного насыщения, в 1842 г. – явление магнитострикции. Под влиянием работ Майкла Фарадея Джоуль обратился к изучению тепловых эффектов тока. Результатом чего стало открытие закона, называющегося теперь законом Джоуля – Ленца (в 1842 г. независимо этот закон был открыт русским физиком Э.Х.Ленцем). Согласно этому закону, количество теплоты, выделяющейся в проводнике с током, пропорционально сопротивлению проводника и квадрату силы тока.
Джоуль Джеймс Прескотт внёс большой вклад в развитие термодинамики. В 1843 г. он занялся новой проблемой. Он искал доказательства существования количественного соотношения между «силами» разной природы, приводящими к выделению тепла.
Первые его опыты состояли в измерении количества тепла, выделяющегося в сосуде с водой, в котором под действием опускающегося груза вращался электромагнит, а сам сосуд был помещён в магнитное поле. В этих опытах он впервые определил механический эквивалент теплоты (4,2 Дж/кал в современных единицах). В последующие годы исследовал тепловые эффекты при продавливании жидкости через узкие отверстия (1844), сжатии газа (1845). Все эти опыты привели Джоуля к открытию закона сохранения энергии. Впоследствии его именем была названа единица измерения всех видов энергии – механической, тепловой, электрической, лучистой и др.
В 1847 г. Джоуль познакомился с Уильямом Томсоном и исследовал вместе с ним поведение газов в различных условиях. Результатом этого сотрудничества стало открытие эффекта охлаждения газа при медленном адиабатическом протекании его через пористую перегородку (эффект Джоуля – Томсона). Этот эффект используется для сжижения газов. Кроме того, Джоуль построил термодинамическую температурную шкалу. Он рассчитал теплоёмкость некоторых газов. А так же вычислил скорость движения молекул газа и установил ее зависимость от температуры. Обнаружил явление магнитного насыщения при намагничивании ферромагнетиков.
Среди наград и почестей, которых был удостоен учёный, – золотая медаль Лондонского королевского общества (1852). А так же медаль Копли (1866) и медаль Альберта (1880). В 1872 и 1877 гг. Джоуль был избран президентом Британской ассоциации по распространению научных знаний.
1. Кудрявцев П.С. Курс истории физики. М. : Просвещение, 1982. – 448 с.
2. Большая советская энциклопедия. В 30 тт
Предыдущая статья Следующая
