martes, 25 de noviembre de 2014

James Prescott Joule (1818-1889)

Biografía

Joule nació en el seno de una acomodada familia fabricante de cerveza. Recibió una educación básica en su propio hogar. Tuvo entre sus tutores al famoso químico John Dalton, quien le introdujo en el mundo de la ciencia, y John Davies; sin embargo, en gran parte fue autodidacta. Completó sus estudios en la Universidad de Manchester.
Llevó a cabo sus experimentos sobre el calor en su laboratorio doméstico y, para asegurar la exactitud de sus mediciones, se vio forzado a desarrollar su propio sistema de unidades. A lo largo de su vida fue galardonado con varios honores tanto de universidades como de sociedades científicas de todo el mundo, y fue nombrado miembro de la Royal Society. En su honor la unidad de energía se llama Joule, "Julio".
Sus primeros trabajos en Física se relacionaron con la electricidad, en especial con los motores eléctricos y, más adelante, con los motores a vapor. Pero Joule destacó sobre todo por sus investigaciones sobre la energía. Su fascinación por la electricidad le llevó a los experimentos que le permitieron descubrir que "Si en un conductor circula corriente eléctrica y, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo" (Efecto Joule). A partir de ese descubrimiento, pudo enunciar su famosa Ley ("La cantidad de calor desprendido por una resistencia es directamente proporcional a la intensidad de corriente, a la diferencia de potencial y al tiempo"), que permite determinar la cantidad de calor que es capaz de entregar una resistencia. Tanto la Ley como el Efecto Joule tienen aplicaciones muy importantes, como lo son la calefacción eléctrica, el alumbrado eléctrico por incandescencia, los fusibles o el arco voltaico.
Además, estudió la relación entre el trabajo y el calor de la materia en distintos estados físicos (sólido, líquido e incluso experimentó con gases en el vacío), y determinó los equivalentes mecánico y eléctrico de la caloría. Junto con William Thomson (Lord Kelvin) investigó acerca de la teoría cinética de los gases, llegando al descubrimiento del Efecto Joule-Thomson.






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