James Prescott Joule

Allikas: Vikipeedia
James Prescott Joule
Joule James sitting.jpg
James Prescott Joule
Sünniaeg 24. detsember 1818
Sünnikoht Salford, Lancashire
Surmaaeg 11. oktoober 1889 (70-aastaselt)
Surmakoht Sale, Cheshire
Kodakondsus Suurbritannia
Tegevusala Füüsika
Tuntumad tööd Termodünaamika esimene seadus

James Prescott Joule (24. detsember 1818 Salford, Lancashire11. oktoober 1889 Sale, Cheshire) oli inglise füüsik ja õllepruulija. Ta oli Londoni Kuningliku Seltsi liige. 

Joule uuris soojuse käitumist ja avastas seose mehaanilise töö ja soojuse vahel. Seose tulemusena sõnastas energia jäävuse seaduse, millest järeldub, et energia ei teki ega kao, ta võib vaid muunduda ühest liigist teise ning kanduda ühelt kehalt teisele. Uuris peamiselt elektromagnetismi, soojust ja gaaside omadusi. Avastas elektrivoolu soojusliku toime seaduse.

Joule’i järgi on nimetatud energiaühik džaul, mis on SI põhiühik. Ta töötas Lord Kelviniga, et arendada absoluutne skaala temperatuuri mõõtmise jaoks, mis hiljem nimetati Kelvin skaalaks. Joule uuris peamiselt elektromagnetismi, soojust ja gaaside omadusi. Avastas elektrivoolu soojusliku toime seaduse, mis nimetati Joule'i-Lenzi seaduseks. Peaaegu kõik elektrisoojendusseadmed töötavad Joule'i-Lenzi seaduse põhimõttel. Sama valemi järgi leitakse ka soojuskadusid elektriülekandeliinides.

Algusaastatel

James Prescott Joule’i isa, Benjamin Joule (1784-1858), oli jõukas õllepruulija ja tema abikaasa Alice Prescott, sündis New Bailey tänaval Salfordis.

Joule’i õpetas noore mehena kuulus teadlane John Dalton ja teda mõjutasid tugevalt keemik William Henry ja Manchesteri insenerid Peter Ewart ja Eaton Hodgkinson. Ta oli lummatud elektrist ning tema ja ta vend eksperimenteerisid elektriga, andes elektrilööke üksteisele ja koduabilistele.

Saanud täiskasvanuks, hakkas Joule õlletehast juhtima. Teadusega tegeles ainult  hobikorras. 1840. hakkas ta uurima võimalust asendada õlletehase aurumasinad äsja leiutatud elektrimootoriga. Tema esimesi teadustöid teemal olid abiks William Sturgeonile  “Annals of Electricity” koostamisel.

Joule’i ärimehe vaim ja teaduslik uudishimu motiveerisid teda uurima, milline masin on efektiivsem. Ta avastas Joule’i esimese seaduse 1841. aastal, millest selgus, et elektrivoolu töö arvel juhis eraldunud soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruuduga, juhi takistusega ja ajaga. Ta jätkas oma tööga ja jõudis tulemuseni, et aurumasinas 450g söe põletamine oli ökonoomsem kui sama suure hulga tsingi kasutamine elektrimootoris.

Joule selgitas välja energia jäävuse seaduse ehk energia ei kao kuhugi, vaid muundub ühest energialiigist teise. See oli otsesest vastuolus Antoine Lavoisier teooriaga. Lavoisier oli väga austatud füüsik ja Joule’i ees oli raske tee, sest tema teooria vastased tõid välja asjaolu, et Joule töötas väljaspool ülikoole.