Намтар

Жеймс Прескотт Жоул (англи. James Prescott Joule; 1818 оны 12-р сарын 24, Английн Салфорд, Ланкашир, Их Британи - 1889 оны 10-р сарын 11, Английн Чешир, Сэйл) - термодинамикийн хөгжилд томоохон хувь нэмэр оруулсан Английн физикч. Тэрээр энерги хадгалагдах хуулийг туршилтаар нотолсон. тодорхойлсон хууль гаргасан дулааны нөлөөцахилгаан гүйдэл. Тэрээр хийн молекулуудын хөдөлгөөний хурдыг тооцоолж, түүний температураас хамааралтай болохыг тогтоожээ.

Тэрээр дулааны мөн чанарыг туршилтын болон онолын хувьд судалж, механик ажилтай холбоотой болохыг олж мэдсэн бөгөөд үүний үр дүнд тэрээр Майертай бараг нэгэн зэрэг энергийн бүх нийтийн хадгалалтын тухай ойлголттой болсон бөгөөд энэ нь эргээд дулааны анхны хуулийг томъёолсон юм. термодинамик. Томсонтой үнэмлэхүй температурын хуваарь дээр ажиллаж, соронз стриктийн үзэгдлийг дүрсэлж, тодорхой эсэргүүцэлтэй дамжуулагчаар гүйх гүйдэл болон нэгэн зэрэг ялгарах дулааны хэмжээ хоорондын холбоог нээсэн (Жоуль-Ленцийн хууль). Тэрээр физикийн туршилтын технологид ихээхэн хувь нэмэр оруулж, олон хэмжих хэрэгслийн загварыг сайжруулсан.

Эрчим хүчний хэмжилтийн нэгж болох жоуль нь Жоулийн нэрээр нэрлэгдсэн.

Манчестер хотын ойролцоох Салфорд хотод шар айрагны чинээлэг эзний гэр бүлд төрсөн тэрээр гэртээ боловсрол эзэмшсэн бөгөөд хэдэн жилийн турш анхан шатны математик, хими, физикийн зарчмуудын багшаар Далтон байв. 1833 оноос (15 нас хүртлээ) тэрээр шар айрагны үйлдвэрт ажиллаж, суралцах (16 нас хүртэл), шинжлэх ухааны чиглэлээр суралцахын зэрэгцээ 1854 он хүртэл зарагдах хүртэл аж ахуйн нэгжийн удирдлагад оролцсон.

Тэрээр 1837 онд анхны туршилтын судалгаагаа эхэлсэн бөгөөд шар айрагны үйлдвэрт уурын хөдөлгүүрийг цахилгаан хөдөлгүүрээр солих боломжийг сонирхож эхэлсэн. 1838 онд түүний дотны найз нь цахилгаан мотор зохион бүтээгч Жон Дэвисийн зөвлөснөөр цахилгаан эрчим хүчний тухай анхны бүтээлээ Sturgeon-ын өмнөх жил зохион байгуулсан Цахилгаан эрчим хүчний Annals сэтгүүлд нийтлүүлсэн. ажил нь цахилгаан соронзон хөдөлгүүрийн дизайн хийхэд зориулагдсан. 1840 онд тэрээр ферромагнетийн соронзлолын үед соронзон ханалтын нөлөөг нээсэн бөгөөд 1840-1845 онд цахилгаан соронзон үзэгдлийг туршилтаар судалжээ.

Хайж байна хамгийн сайн арга замууд 1841 онд Жеймс Жоул цахилгаан гүйдлийн хэмжилтийн үед түүний нэрээр нэрлэгдсэн хуулийг нээсэн бөгөөд гүйдлийн хүч ба энэ гүйдлийн дамжуулагч дахь дулааны хэмжээ хоорондын квадрат хамаарлыг тогтоожээ (Оросын уран зохиолд энэ нь Жоул-Ленцийн хууль гэж гардаг. , 1842 онд энэ хуулийг Оросын физикч Ленц бие даан нээсэн тул). Энэхүү нээлтийг Лондонгийн Хатан хааны нийгэмлэг үнэлээгүй бөгөөд уг бүтээлийг зөвхөн Манчестерийн утга зохиол, гүн ухааны нийгэмлэгийн тогтмол сэтгүүлд нийтлэв.

1840 онд Стургеон Манчестер руу нүүж, Royal Victoria галерейг удирдаж байжээ. төлөөПрактикийн шинжлэх ухааныг урамшуулах) нь 1841 онд урьж буй арилжааны үзэсгэлэн, боловсролын байгууллага юм. Жоульанхны багшаар.

1840-өөд оны эхэн үеийн бүтээлүүддээ тэрээр цахилгаан соронзон хөдөлгүүрийн эдийн засгийн үндэслэлийн асуудлыг судалж, анхандаа цахилгаан соронзон нь хязгааргүй механик ажлын эх үүсвэр болж чадна гэдэгт итгэж байсан боловч удалгүй практик талаас нь авч үзвэл уур Тухайн үеийн хөдөлгүүрүүд илүү үр ашигтай байсан бөгөөд 1841 онд нэг фунт цайр тутамд "хамгийн тохиромжтой" цахилгаан соронзон хөдөлгүүрийн үр ашиг (батерейнд ашиглагддаг) нь шатсан нүүрсний нэг фунт тутамд уурын хөдөлгүүрийн үр ашгийн ердөө 20% байдаг гэсэн дүгнэлтийг нийтлэв. сэтгэл дундуур байгаагаа нуудаггүй.

1842 онд тэрээр соронзлолтын төлөв өөрчлөгдөхөд биеийн хэмжээ, эзэлхүүний өөрчлөлтөөс бүрддэг соронз стрицийн үзэгдлийг олж, дүрсэлсэн. 1843 онд тэрээр дамжуулагчийн дулаан ялгаруулалтыг судлах ажлынхаа эцсийн үр дүнг боловсруулж, нийтлэв, ялангуяа тэрээр үүссэн дулааныг хүрээлэн буй орчноос авдаггүйг туршилтаар харуулсан нь илчлэгийн онолыг эргэлт буцалтгүй няцаав. дэмжигчид тэр үед хэвээр байсан. Тэр жилдээ би сонирхож эхэлсэн нийтлэг асуудалДулаан ялгаруулахад хүргэдэг янз бүрийн хүчний хоорондын тоон хамаарал бөгөөд Майерын (1842) урьдчилан таамагласан ажил ба дулааны хэмжээ хоёрын хооронд тодорхой хамаарал байгаа гэдэгт итгэлтэй болж, эдгээр хэмжигдэхүүнүүдийн тоон хамаарлыг хайж байна - механик дулаантай тэнцэх. 1843-1850 онуудад тэрээр хэд хэдэн туршилт хийж, туршилтын техникийг тасралтгүй сайжруулж, эрчим хүч хэмнэх зарчмыг тоон үр дүнгээр баталгаажуулж байв[⇨].

1844 онд Жоулийн гэр бүл нүүжээ шинэ гэрЖеймсэд тохиромжтой лаборатори тоноглогдсон Whalley Range-д. 1847 онд тэрээр Амелиа Гримстэй гэрлэж, удалгүй хүү, охинтой болж, Амелиа Жоул 1854 онд нас баржээ.

1847 онд тэрээр Жоулийн туршилтын техникийг өндрөөр үнэлдэг Томсонтой танилцаж, улмаар Томсоны молекул кинетик онолын асуудлаарх санаанууд нь Жоулийн нөлөөгөөр бий болсон. Томсон, Жоул нар анхны хамтарсан ажилдаа термодинамик температурын хуваарийг бүтээжээ.

1848 онд даралт ихсэх дулааны нөлөөг тайлбарлахын тулд тэрээр савны хананд мөргөлдөх нь даралт үүсгэдэг микроскопийн уян бөмбөлгүүдээс бүрдэх хийн загварыг санал болгож, устөрөгчийн "уян бөмбөлөг" -ийн хурдыг тооцоолжээ. ойролцоогоор 1850 м/с хурдтай. Клаусиусын зөвлөмжийн дагуу энэхүү бүтээлийг Хааны нийгэмлэгийн гүн ухааны гүйлгээнд нийтэлсэн бөгөөд дараа нь ноцтой дутагдал илэрсэн ч термодинамикийн хөгжилд ихээхэн нөлөө үзүүлсэн, ялангуяа Вангийн бүтээлийг үзэл суртлын хувьд цуурайтуулжээ. 1870-аад оны эхээр бодит хийн загварчлалын талаар der Waals.

1840-өөд оны эцэс гэхэд Жоулийн бүтээл шинжлэх ухааны хүрээнд нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдөж, 1850 онд Лондонгийн Хатан хааны нийгэмлэгийн бүрэн эрхт гишүүнээр сонгогдов.

1851 оны бүтээлүүддээ дулааныг уян харимхай бөөмсийн хөдөлгөөн гэж илэрхийлэх онолын загваруудаа сайжруулж, зарим хийн дулааны багтаамжийг онолын хувьд маш нарийн тооцоолжээ. 1852 онд тэрээр Томсонтой хамтран хийсэн цуврал ажилдаа Жоуль-Томсоны эффект гэгддэг адиабат тохируулагчийн үед хийн температурын өөрчлөлтийн нөлөөг олж, хэмжиж, тайлбарласан бөгөөд энэ нь хожим супер бодисыг олж авах гол аргуудын нэг болсон юм. бага температур, ингэснээр бага температурын физикийг байгалийн шинжлэх ухааны салбар болгон бий болгоход хувь нэмэр оруулсан.

1850-иад онд тэрээр сайжруулах талаар олон цуврал нийтлэл нийтлүүлсэн цахилгаан хэмжилт, хэмжилтийн өндөр нарийвчлалыг хангадаг вольтметр, гальванометр, амперметрийн загварыг санал болгох; Ерөнхийдөө Жоул шинжлэх ухааны практикийнхээ туршид өндөр нарийвчлалтай үр дүнд хүрэх боломжийг олгосон туршилтын арга техникт ихээхэн анхаарал хандуулсан.

1859 онд тэрээр термодинамик шинж чанарыг судалжээ хатуу бодис, хэв гажилтын үед дулааны нөлөөллийг хэмжих, бусад материалтай харьцуулахад резинэн стандарт бус шинж чанарыг тэмдэглэнэ.

1860-аад онд тэр сонирхож байсан байгалийн үзэгдлүүд, Агаар мандлын аянга цахилгаан, галт шуурга, солирын шинж чанарын талаархи боломжит тайлбаруудыг санал болгож байна.

1867 онд Жоул Томсоны санал болгосон схемийн дагуу Британийн Шинжлэх ухааны нийгэмлэгийн дулааны механик эквивалентийн стандартын хэмжилтийг хийсэн боловч цэвэр механик туршилтаас олж авсан утгуудаас зөрүүтэй үр дүнг авсан боловч механик туршилтын нөхцөл нь Жоулийн хэмжилтийн нарийвчлалыг баталж, 1878 онд эсэргүүцлийн стандартыг шинэчилсэн.

Асаалттай эхний үе шатуудЖоуле туршилт, судалгааг зөвхөн өөрийн зардлаар хийж байсан боловч 1854 онд шар айрагны үйлдвэрийг зарсны дараа санхүүгийн байдал аажмаар муудаж, янз бүрийн санхүүжилтийг ашиглах шаардлагатай болжээ. шинжлэх ухааны байгууллагууд, 1878 онд улсын тэтгэвэр тогтоолгосон. Тэрээр бага наснаасаа нуруу нугасны өвчнөөр шаналж байсан бөгөөд 1870-аад оны эхэн үеэс эрүүл мэндийн байдлаас болж бараг ажил хийдэггүй байв. 1889 онд нас барсан

Механик дулааны эквивалент

1843 оноос эхлэн Жоул энерги хадгалах зарчмыг батлахыг эрэлхийлж, дулааны механик эквивалентыг тооцоолохыг оролдов. Эхний туршилтууддаа тэрээр төмрийн голтой соленоидыг дүрж буй шингэний халаалтыг хэмжиж, цахилгаан соронзон орон дээр эргэлдэж, цахилгаан соронзон ороомгийн хаалттай, нээлттэй тохиолдолд хэмжилт хийж, дараа нь туршилтыг сайжруулж, гарын авлагын эргэлтийг арилгах, цахилгаан соронзыг жинг бууруулах замаар жолоодох. Хэмжилтийн үр дүнд үндэслэн дараахь харьцааг томъёолно.

1 фунт усыг 1 градус Фаренгейт халаах чадвартай дулааны хэмжээ нь 838 фунтыг 1 фут босоо өндөрт өргөх чадвартай механик хүч болж хувирдаг.

Туршилтын үр дүнг 1843 онд "Соронзон цахилгааны дулааны нөлөө ба дулааны механик ач холбогдлын тухай" нийтлэлд нийтлэв. 1844 онд тэрээр Joule-Kopp хууль гэгддэг нийлмэл талст биетүүдийн дулаан багтаамжийн тухай хуулийн анхны хувилбарыг боловсруулсан (Копп (Герман: Hermann Kopp) 1864 онд нарийн томъёолол, эцсийн туршилтын баталгааг өгсөн).

Цаашилбал, 1844 оны туршилтаар шингэнийг нарийн хоолойгоор шахах үед ялгарах дулааныг хэмжиж, 1845 онд хийн шахах үеийн дулааныг хэмжиж, 1847 оны туршилтаар хутгуурыг эргүүлэх зардлыг харьцуулжээ. үрэлтийн үр дүнд үүссэн дулаантай шингэн.

1847-1850 оны бүтээлүүдэд энэ нь дулааны механик эквивалентийг илүү нарийвчлалтай өгдөг. Тэрээр модон вандан сандал дээр суурилуулсан металл калориметр ашигласан. Калориметрийн дотор тэнхлэг дээр иртэй тэнхлэг байсан. Калориметрийн хажуугийн хананд усны хөдөлгөөнөөс сэргийлсэн эгнээ бүхий хавтангууд байсан боловч ирэнд хүрдэггүй. Калориметрийн гаднах тэнхлэгийн эргэн тойронд хоёр унжсан үзүүртэй утас ороож, түүн дээр жинг бэхэлсэн. Туршилтууд нь үрэлтийн улмаас тэнхлэг эргэх үед үүссэн дулааны хэмжээг хэмжсэн. Энэ хэмжээний дулааныг ачааллын байрлалын өөрчлөлт ба тэдгээрт үйлчлэх хүчтэй харьцуулсан.

Жоулийн туршилтаас олж авсан механик дулааны эквивалент утгын хувьсал (Их Британийн дулааны нэгж тутамд фут фунт эсвэл фут фунт-хүчээр):
838 (4.51 Ж/кал), 1843;
770 (4.14 Ж/кал), 1844;
823 (4.43 Ж/кал), 1845 он
819 (4.41 Ж/кал), 1847 он
772.692 (4.159 Ж/кал), 1850.

Хамгийн сүүлийн үеийн тооцоолол нь 20-р зуунд хийгдсэн хэт нарийвчлалтай хэмжилтийн утгатай ойролцоо байна.

Эрчим хүчийг хадгалах хуулийг нээн илрүүлэхийн төлөөх тэмцэл

1840-өөд оны хоёрдугаар хагасаас эхлэн "Францын Шинжлэх ухааны академийн эмхтгэл" (Францын Comptes rendus hebdomadaires des séances de l "Académie des Sciences) сэтгүүлийн хуудсан дээр хуулийг нээн илрүүлэхэд нэн тэргүүний ач холбогдол өгөх тухай ширүүн маргаан өрнөв. нь эрчим хүч хэмнэх термодинамик системүүдЖоуле, Майер хоёрын хооронд байсан бөгөөд Майерын нийтлэл арай эрт гарсан ч тэрээр эмч мэргэжилтэй байсан тул түүнийг нухацтай авч үзээгүй бол Жоулийг нэрт физикчид аль хэдийн дэмжиж байсан, ялангуяа түүний 1847 онд Британийн шинжлэх ухааны нийгэмлэгт хийсэн илтгэл нь өндөр үнэлгээ авчээ. Фарадей, Стокс, Томсон нарын уулзалтад оролцсон хүмүүсийн тэмдэглэв. Тимирязев энэ хэлэлцүүлгийг дараа нь дүгнэж хэлэхдээ "дэлгүүрт өчүүхэн атаархлын эсрэг тэмцэлд Майерын аргументууд тууштай байгааг тэмдэглэв. эрдэмтэд" 1847 онд эрчим хүч хэмнэх зарчмыг нийтэлсэн Хельмгольц 1851 онд Майерын ажилд анхаарал хандуулж, 1852 онд түүний тэргүүлэх чиглэлийг ил тод хүлээн зөвшөөрсөн.

Тэргүүлэхийн төлөөх тэмцлийн дараагийн шат 1860-аад онд уг хууль шинжлэх ухааны нийгэмлэгт бүх нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн үед болсон. 1862 онд Тиндалл олон нийтэд зориулсан лекц дээр Майерын тэргүүлэх чиглэлийг харуулсан бөгөөд Клаузиус түүний үзэл бодлыг авч үздэг. Их Британийн талыг баримтлагч эх оронч үзэл бодлоороо алдартай Тайт цуврал нийтлэлдээ Майерын 1842 оны бүтээлийн биет агуулгыг хүлээн зөвшөөрөөгүй бөгөөд гүн ухаантан Дюринг түүнийг эсэргүүцэж, бүтээлүүдийн ач холбогдлыг үл тоомсорлодог; Жоуле, Хельмхольц нар Майерын тэргүүлэх чиглэлийг идэвхтэй шаардаж байгаа бөгөөд энэ нь олон талаараа Майерын тэргүүлэх чиглэлийн эцсийн хүлээн зөвшөөрөлт болсон юм.

Хүлээн зөвшөөрөх, санах ой

1850 онд тэрээр Лондонгийн хааны нийгэмлэгийн гишүүнээр сонгогдов. 1852 онд тэрээр дулааны тоон эквивалент дээр хийсэн ажлынхаа төлөө анхны хааны одонгоор шагнагджээ. 1860 онд тэрээр Манчестерийн утга зохиол, гүн ухааны нийгэмлэгийн хүндэт ерөнхийлөгчөөр сонгогдов.

Дублиний Тринити коллежид хууль зүйн ухааны докторын зэрэг хамгаалсан (1857), доктор. иргэний хууль(Англи DCL) Оксфордын их сургуульа (1860), Эдинбургийн Их Сургуулийн Хууль зүйн ухааны доктор (LL.D.) (1871).

1866 онд Жоул Коплийн медаль, 1880 онд Альбертийн одонгоор шагнагджээ. 1878 онд засгийн газар түүнд 215 фунт стерлингийн насан туршийн тэтгэвэр тогтоолгожээ.

1872, 1877 онд тэрээр Британийн шинжлэх ухааныг хөгжүүлэх нийгэмлэгийн ерөнхийлөгчөөр хоёр удаа сонгогджээ.

Жоулийн нас барсан 1889 онд болсон Олон улсын цахилгаанчдын 2-р их хуралд түүний нэрэмжит ажил, эрчим хүч, дулааны хэмжээг хэмжих нэгдсэн нэгжийг нэрлэсэн бөгөөд үүнд механик ажил ба дулааны шилжилтийн коэффициент (механик эквивалент дулаан) шаардлагагүй байсан бөгөөд энэ нь өөрийн нэртэй SI нэгжийн нэг болсон.

Манчестер хотын танхимд Далтоны хөшөөний эсрэг талд барималч Альфред Гилбертийн Жоулийн хөшөө байдаг.

1970 онд Олон улсын одон орон судлалын холбооноос Жеймс Жоулийн тогоог дээр нь нэрлэжээ арын талСарууд.

Жеймс Прескотт Жоул($1818$ - $1889$) - Термодинамикийн хөгжилд томоохон хувь нэмэр оруулсан Английн физикч.

Намтар

Тайлбар 1

Тэрээр харьцангуй том шар айрагны үйлдвэрийн эзэн Бенжамин Жоулийн хүү байв.
Жеймс Жоул биеийн байдал тааруу байсан тул хувийн багш нараас анхны боловсролоо авчээ. Тэрээр нуруунд нь асуудалтай байсан ч цаг хугацаа өнгөрөхөд биеийн байдал сайжирсан боловч эрдэмтэн амьдралынхаа туршид бөхийсөн хэвээр байсан нь түүний зан чанарт нөлөөлж, ичимхий байдалд нь нөлөөлсөн.

1834 долларын хөрөнгөтэй тэрээр Манчестер хотод Утга зохиол, гүн ухааны нийгэмлэгт Жон Далтонтой хамт суралцжээ. Далтоны нэгэн адил Жоул атомын онолыг хүчтэй дэмжигч байсан бол энэ үеийн олон эрдэмтэд үүнд эргэлзсээр байв.

Сүүлчийн жилүүдэд Жеймс Жоул Жон Дэвисийн удирдлаган дор суралцаж, ахтайгаа хамт бие биенээ болон гэр бүлийн үйлчлэгчдийг цахилгаанд цохиулах туршилт хийжээ.

Тайлбар 2

Шинжлэх ухааны ололт амжилт

Цахилгаан

Тайлбар 3

Шинжлэх ухаан нь Жоулын хобби байсан боловч шар айрагны үйлдвэрт ажиллаж байхдаа шинэхэн зохион бүтээсэн цахилгаан мотороор бойлерыг солих боломжийг судалж эхэлсэн.

Ийм орлуулалтын эдийн засгийн үр нөлөөг үнэлэх хүсэлдээ хөтлөгдөн тэрээр аль эрчим хүчний эх үүсвэр илүү үр ашигтай болохыг тодорхойлоход ашиглаж болох хэмжилтүүдэд анхаарлаа хандуулдаг. Ийнхүү 1841 доллараар тэрээр аливаа гальваник гүйдлийн шууд үйлчлэлээр үүссэн дулааныг дамжуулагчийн эсэргүүцлээр үржүүлсэн гүйдлийн квадраттай пропорциональ байдаг Жоулийн хуулийг нээсэн. (Эрчим хүч эсвэл ажлын гарал үүсэлтэй нэгж Жоуль түүний нэрээр нэрлэгдсэн). Жоул нэг фунт нүүрс шатаах нь цахилгаан батерейнд үнэ цэнэтэй фунт цайр үрэхээс илүү хэмнэлттэй байх болно гэж дүгнэжээ.

Жоуле хааны нийгэмлэгийн өмнө үр дүнг танилцуулахыг оролдсон боловч тэд түүнийг мужийн сонирхогч гэж андуурчээ.

1843 долларт Жоул ижил хэмжээний дулаан үйлдвэрлэхэд шаардагдах механик ажлын хэмжээг тооцоолжээ. Энэ хэмжигдэхүүнийг "дулааны механик эквивалент" гэж нэрлэдэг. Дахин тэрээр судалгааныхаа тайланг Их Британийн Шинжлэх Ухааны Дэвшүүлэх Нийгэмлэгт танилцуулав. Дахин хариу нь урамгүй байв. Мөн хэд хэдэн тэргүүлэгч сэтгүүлүүд Жоулийн бүтээлийг нийтлэхээс татгалзав.

Дулаан, цахилгаан, механик ажлын хоорондын хамаарлын талаархи Жоулийн ажлыг 1847 он хүртэл үл тоомсорлосон. Зөвхөн Уильям Томсон л Жоулийн ажил физикт нэгэнт бий болж эхэлсэн нэгдмэл загварт нийцэж байгааг хүлээн зөвшөөрч, Жоулийн ажлыг урам зоригтойгоор дэмжиж байв.

1849 онд Жоуле Хааны нийгэмлэгт "Дулааны механик эквивалентийн тухай" гэсэн гарчигтай нийтлэлээ уншиж, Фарадей ивээн тэтгэгчээр ажиллажээ. IN дараа жил Royal Society Joule-ийн нийтлэлийг нийтлэв.

Жеймс Прескотт Жоул(англи. Жеймс Прескотт Жоул; 1818 оны 12 сарын 24, Английн Салфорд, Ланкашир, Их Британи - 1889 оны 10-р сарын 11, Английн Чешир, Англи) - термодинамикийн хөгжилд томоохон хувь нэмэр оруулсан английн физикч. Тэрээр энерги хадгалагдах хуулийг туршилтаар нотолсон. Цахилгаан гүйдлийн дулааны нөлөөллийг тодорхойлох хуулийг бий болгосон. Тэрээр хийн молекулуудын хөдөлгөөний хурдыг тооцоолж, түүний температураас хамааралтай болохыг тогтоожээ.

Тэрээр дулааны мөн чанарыг туршилтын болон онолын хувьд судалж, механик ажилтай холбоотой болохыг олж мэдсэн бөгөөд үүний үр дүнд тэрээр Майертай бараг нэгэн зэрэг энергийн бүх нийтийн хадгалалтын тухай ойлголттой болсон бөгөөд энэ нь эргээд дулааны анхны хуулийг томъёолсон юм. термодинамик. Томсонтой үнэмлэхүй температурын хуваарь дээр ажиллаж, соронз стриктийн үзэгдлийг дүрсэлж, тодорхой эсэргүүцэлтэй дамжуулагчаар гүйх гүйдэл болон нэгэн зэрэг ялгарах дулааны хэмжээ хоорондын холбоог нээсэн (Жоуль-Ленцийн хууль). Тэрээр физикийн туршилтын технологид ихээхэн хувь нэмэр оруулж, олон хэмжих хэрэгслийн загварыг сайжруулсан.

Эрчим хүчний хэмжилтийн нэгж болох жоуль нь Жоулийн нэрээр нэрлэгдсэн.

Намтар

Манчестер хотын ойролцоох Салфорд хотод шар айрагны чинээлэг эзний гэр бүлд төрсөн тэрээр гэртээ боловсрол эзэмшсэн бөгөөд хэдэн жилийн турш анхан шатны математик, хими, физикийн зарчмуудын багшаар Далтон байв. 1833 оноос (15 нас хүртлээ) тэрээр шар айрагны үйлдвэрт ажиллаж, суралцах (16 нас хүртэл), шинжлэх ухааны чиглэлээр суралцахын зэрэгцээ 1854 он хүртэл зарагдах хүртэл аж ахуйн нэгжийн удирдлагад оролцсон.

Тэрээр 1837 онд анхны туршилтын судалгаагаа эхэлсэн бөгөөд шар айрагны үйлдвэрт уурын хөдөлгүүрийг цахилгаан хөдөлгүүрээр солих боломжийг сонирхож эхэлсэн. 1838 онд түүний дотны найз нь цахилгаан мотор зохион бүтээгч Жон Дэвисийн зөвлөснөөр цахилгаан эрчим хүчний тухай анхны бүтээлээ Sturgeon-ын өмнөх жил зохион байгуулсан Цахилгаан эрчим хүчний Annals сэтгүүлд нийтлүүлсэн. ажил нь цахилгаан соронзон хөдөлгүүрийн дизайн хийхэд зориулагдсан. 1840 онд тэрээр ферромагнетийн соронзлолын үед соронзон ханалтын нөлөөг нээсэн бөгөөд 1840-1845 онд цахилгаан соронзон үзэгдлийг туршилтаар судалжээ.

Цахилгаан гүйдлийг хэмжих илүү сайн арга замыг эрэлхийлж, 1841 онд Жеймс Жоул түүний нэрээр нэрлэгдсэн хуулийг нээсэн бөгөөд гүйдлийн хүч ба энэ гүйдлийн дамжуулагч дахь дулааны хэмжээ хоёрын квадрат хамаарлыг тогтоожээ (Оросын уран зохиолд энэ нь Жоуль гэж гардаг). -Лензийн хууль, 1842 онд энэ хуулийг Оросын физикч Ленц нээсэн учраас бие даасан). Энэхүү нээлтийг Лондонгийн Хатан хааны нийгэмлэг үнэлээгүй бөгөөд уг бүтээлийг зөвхөн Манчестерийн утга зохиол, философийн нийгэмлэгийн тогтмол сэтгүүлд нийтлэв.

1840 онд Стуржеон Манчестер руу нүүж, худалдааны үзэсгэлэн, боловсролын байгууллага болох Практик шинжлэх ухааныг дэмжих Royal Victoria галерейг удирдаж, 1841 онд Жоулийг анхны лекцээр урьжээ.

1840-өөд оны эхэн үеийн бүтээлүүддээ тэрээр цахилгаан соронзон хөдөлгүүрийн эдийн засгийн үндэслэлийн асуудлыг судалж, анхандаа цахилгаан соронзон нь хязгааргүй механик ажлын эх үүсвэр болж чадна гэдэгт итгэж байсан боловч удалгүй практик талаас нь авч үзвэл уур Тухайн үеийн хөдөлгүүрүүд илүү үр ашигтай байсан бөгөөд 1841 онд нэг фунт цайр тутамд "хамгийн тохиромжтой" цахилгаан соронзон хөдөлгүүрийн үр ашиг (батерейнд ашиглагддаг) нь шатсан нүүрсний нэг фунт тутамд уурын хөдөлгүүрийн үр ашгийн ердөө 20% байдаг гэсэн дүгнэлтийг нийтлэв. сэтгэл дундуур байгаагаа нуудаггүй.

1842 онд тэрээр соронзлолтын төлөв өөрчлөгдөхөд биеийн хэмжээ, эзэлхүүний өөрчлөлтөөс бүрддэг соронз стрицийн үзэгдлийг олж, дүрсэлсэн. 1843 онд тэрээр дамжуулагчийн дулаан ялгаруулалтыг судлах ажлынхаа эцсийн үр дүнг боловсруулж, нийтлэв, ялангуяа тэрээр үүссэн дулааныг хүрээлэн буй орчноос авдаггүйг туршилтаар харуулсан нь илчлэгийн онолыг эргэлт буцалтгүй няцаав. дэмжигчид тэр үед хэвээр байсан. Тэр жилдээ тэрээр дулаан ялгаруулахад хүргэдэг янз бүрийн хүчний тоон харьцааны ерөнхий асуудлыг сонирхож, Майерын таамаглаж байсан ажил ба дулааны хэмжээ хоёрын хооронд тодорхой хамаарал байгаа гэдэгт итгэлтэй болсон. (1842) тэрээр эдгээр хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондох тоон хамаарлыг хайж байсан - дулааны механик эквивалент. 1843-1850 онуудад тэрээр хэд хэдэн туршилт хийж, туршилтын арга барилыг тасралтгүй сайжруулж, эрчим хүч хэмнэх зарчмыг тоон үр дүнгээр баталгаажуулж байв.

Жеймс Жоул товч намтарАнглийн физикчийг энэ нийтлэлд толилуулж байна.

Жоул Жеймс Прескотын товч намтар

Жеймс Прескотт Жоул 1818 оны арванхоёрдугаар сарын 24-нд шар айрагны чинээлэг эзний гэр бүлд төржээ. Гэр бүлийн санхүүгийн байдал сайн байсан нь Жеймсийг 15 нас хүртэл нь гэртээ сургах боломжийг олгосон юм. Тэрээр физик, математик, химийн чиглэлээр маш сайн мэдлэг олж авсан бөгөөд шинжлэх ухаанд илүү их татагдахыг мэдэрч, Жеймс Жоул боловсролоо үргэлжлүүлэхийг хүсчээ. Гэвч хувь заяа өөрөөр шийдэгдсэн - эцгийнхээ өвчний улмаас тэр ахтайгаа хамт гэр бүлийн шар айрагны үйлдвэрийг хэсэг хугацаанд удирдаж байсан.

Одоогийн нөхцөл байдал Жеймсийг шинжлэх ухаанд суралцахад нь саад болоогүй юм. Гэртээ тэрээр физикийн лаборатори зохион байгуулж, туршилтаа хийж эхэлдэг. Цахилгаан хөдөлгүүрийн анхны ажлын үеэр эрдэмтэн дараахь зүйлийг олж мэдсэн - хүч цахилгаан машинуудхүчдэл ба гүйдлийн гаралттай шууд пропорциональ.

Эрдэмтэн 1847 оноос эхлэн 7 жилийн турш дулааны нөлөөллийг судлах хэд хэдэн туршилт хийжээ. цахилгаан гүйдэл, дамжуулагчаар дамжин өнгөрөх. Түүний ажлын үр дүн нь дамжуулагч дахь дулааны хэмжээ ба эсэргүүцлийн хоорондох пропорциональ хамаарлыг олж мэдсэн юм. энэ материалынтүүгээр дамжин өнгөрөх гүйдлийн квадрат.

Жоулийн нээлт түүнийг алдартай эрдэмтэн болгосон. Түүнд В.Томсон хамтран ажиллах санал тавьжээ. Тэд хамтдаа ажиллаж байсан нь үнэн хэрэгтээ бүх хөргөлтийн төхөөрөмж, хөргөгчний өвөг дээдэс болжээ. Ямар ч ажил хийлгүйгээр хий тэлэх нь түүний температур мэдэгдэхүйц буурахад хүргэдэг болохыг Жоул олж мэдэв. Энэ эффектийг эрдэмтдийн нэрээр нэрлэсэн бөгөөд үүнийг Жоул-Томсон эффект гэж нэрлэдэг.

(Англи) Жеймс Прескотт Жоул,ГХЯ: 1818 оны 12-р сарын 24 - 1889 оны 10-р сарын 11) нь Английн физикч, шар айраг үйлдвэрлэгч байсан.
Жоул дулааны шинж чанарыг судалж, механик ажлын явцад ялгарах дулааны хэмжээг тодорхойлсон. Энэ нь түүнийг энерги хадгалагдах хуулийг нээж, эцэст нь термодинамикийн анхны хуулийг томъёолоход хүргэсэн. Лорд Келвинтэй хамт үнэмлэхүй температурын хуваарийг боловсруулахад ажилласан. Тэрээр мөн дамжуулагчаар гүйдэл дамжих үед ялгарах дулааны хэмжээг тодорхойлдог (Жоуль-Ленцийн хууль). Соронзон таталтыг судалсан.
Эрчим хүчний хэмжүүрийн нэгж Жоуль, ашигласан олон улсын системС.И.
1818 оны арванхоёрдугаар сарын 24-нд Манчестер хотын ойролцоох Салфорди хотод төрсөн. Жоуле 15 настайдаа баян шар айраг үйлдвэрлэгч эцгийнхээ гэр бүлд хүмүүжиж, гэртээ боловсрол эзэмшжээ. Нэрт физикч, химич Жон Далтон түүнд хэдэн жилийн турш математик, физик, химийн зарчмуудыг заалгасан бөгөөд түүний нөлөөгөөр Жоул 19 настайдаа туршилтын судалгаа хийж эхэлжээ. Далтон бол Жоулд шинжлэх ухаанд дурлах, тоон мэдээллийг цуглуулах, ойлгох хүсэл тэмүүллийг бий болгосон. шинжлэх ухааны онолуудболон хуулиуд. Харамсалтай нь Жоулийн математикийн сургалт сул байсан нь ирээдүйд түүний судалгаанд ихээхэн саад болж, илүү чухал нээлт хийхэд нь саад болж магадгүй юм.
1838 онд цахилгаан соронзон моторын тухай өгүүлэл нь 1840 онд Annals of Electricity сэтгүүлд гарч, соронзон ханалтын нөлөөг, 1842 онд соронз стрицийн үзэгдлийг нээсэн.
Жоул эцгийнхээ үйлдвэрийг удирдахад туслахаас өөр мэргэжилгүй, ажилгүй байв. 1854 он хүртэл үйлдвэрэцэст нь зарагдсан, мөн бетоны үйлдвэрийг үзнэ үү, Жоуле үүн дээр ажиллаж, шөнөжингөө туршилтаа хийжээ. 1854 оноос хойш Жоулд барилга барих цаг хугацаа, арга хэрэгсэл хоёулаа байсан өөрийн гэрфизикийн лабораторид суралцаж, туршилтын физикт өөрийгөө бүрэн зориулдаг. Хожим нь Жоуле санхүүгийн бэрхшээлтэй тулгарсан тул судалгаагаа үргэлжлүүлэхийн тулд Хатан хаан Викториягаас санхүүгийн тусламж хүсчээ.
Жоулийн дулааныг судлах судалгааны төхөөрөмж, 1845 онд 1837-1847 онуудад Жоул бүх чөлөөт цагаа хувиргах янз бүрийн туршилтуудад зориулдаг байв. янз бүрийн хэлбэрүүдэрчим хүч - механик, цахилгаан, химийн - онд дулааны энерги. Тэрээр температурыг нэгээс хоёр зуун градусын нарийвчлалтайгаар хэмждэг термометрийг бүтээсэн бөгөөд энэ нь тухайн үеийн хамгийн сайн нарийвчлалтай хэмжилт хийх боломжийг олгосон юм. Фарадейгийн ажлын нөлөөгөөр Жоуле гүйдлийн дулааны нөлөөллийн судалгаанд хандсан бөгөөд үүний үр дүнд одоо Жоулийн хууль гэж нэрлэгддэг хуулийг нээсэн юм. Энэ хуулийн дагуу гүйдэл дамжуулагчаас ялгарах дулааны хэмжээ нь дамжуулагчийн эсэргүүцэл ба гүйдлийн квадраттай пропорциональ байна.
1843 онд Жоуль эхэлсэн шинэ асуудал: дулаан ялгаруулахад хүргэдэг янз бүрийн шинж чанартай "хүч"-ийн хооронд тоон хамаарал байдгийн нотолгоо. Түүний анхны туршилтууд нь усны саванд ялгарах дулааны хэмжээг хэмжихээс бүрдсэн бөгөөд ачааны нөлөөн дор эргэдэг цахилгаан соронзонг буулгаж, савыг өөрөө соронзон орон дотор байрлуулсан байна. Эдгээр туршилтууддаа тэрээр эхлээд дулааны механик эквивалентыг (орчин үеийн нэгжид 4.5 Ж / кал) тодорхойлж, дараагийн жилүүдэд шингэнийг нарийн нүхээр шахах (1844), хийг шахах (1845) гэх мэт дулааны нөлөөллийг судалжээ. Эдгээр бүх туршилтууд нь Жоулийг энерги хадгалагдах хуулийг нээхэд хүргэсэн. Үүний дараа механик, дулааны, цахилгаан, цацраг болон бусад бүх төрлийн эрчим хүчний хэмжилтийн нэгжийг түүний нэрээр нэрлэжээ.
1847 оны 6-р сард Жоул Их Британийн Эрдэмтдийн Нийгэмлэгийн хуралд илтгэл тавьж, дулааны механик эквивалентийн нарийн хэмжилтийг тайлагнажээ. Энэхүү тайлан нь түүний карьер дахь эргэлтийн цэг болсон юм. 1850 онд Жоул Лондонгийн хааны нийгэмлэгийн гишүүнээр сонгогдов. Тэрээр цаг үеийнхээ хамгийн нэр хүндтэй эрдэмтдийн нэг, олон цол, шагналын эзэн болсон. Хатан хаан түүнийг хүлэг баатрын зэрэгт өргөв.
1847 онд Жоул В.Томсонтой уулзаж, түүнтэй хамт янз бүрийн нөхцөлд хийн төлөв байдлыг судалжээ. Энэхүү хамтын ажиллагааны үр дүн нь сүвэрхэг хуваалтаар (Жоуль-Томсоны эффект) удаан адиабатаар урсах үед хийн хөргөлтийн нөлөөг олж мэдсэн юм. Энэ нөлөө нь хийг шингэрүүлэхэд ашиглагддаг. Нэмж дурдахад Жоул термодинамикийн температурын хуваарийг байгуулж, зарим хийн дулааны багтаамжийг тооцоолж, хийн молекулуудын хурдыг тооцоолж, түүний температураас хамаарлыг тогтоожээ.
1854 онд Жоул эцгээсээ түүнд үлдээсэн ургамлыг зарж, өөрийгөө шинжлэх ухаанд бүрэн зориулжээ. Яг энэ салбарт уйгагүй зүтгэж байсан Жоул нас барахаасаа өмнө 97 шинжлэх ухааны бүтээл хэвлүүлснээс 20 орчим нь В. Томсон, Л.Плефер нартай хамтран хийсэн; Тэдний ихэнх нь програмтай холбоотой байдаг механик онолхийн онол руу дулаан, молекулын физикба акустик ба физикийн сонгодог бүтээлүүдэд багтдаг.
Манчестер хотын зөвлөл дэх Жоулийн хөшөө Жоуле Лондонгийн Хатан хааны нийгэмлэгийн гишүүн, Дублиний Тринити коллеж (1857), Оксфордын их сургууль (1861), Эдинбургийн доктор (1871), Лейден (1875) зэрэг хүндэт цолоор шагнагджээ. их дээд сургуулиуд; 1878 онд засгийн газар түүнд насан туршийн 200 фунтын тэтгэвэр тогтоолгожээ.
Жоулийн бүтээлүүдийг "Scientific papers by JP Joule"-д (2 боть, Лондон, 1884-87) цуглуулж, 1872 онд Шпренгел герман хэл рүү орчуулсан.
Эрдэмтэд олгосон шагнал, алдар нэрийн дотор Хааны нийгэмлэгийн алтан медаль (1852), Коплигийн медаль (1866), Альбертийн медаль (1880) зэрэг болно. 1872, 1877 онд Жоуль Их Британийн шинжлэх ухааны мэдлэгийг түгээх нийгэмлэгийн ерөнхийлөгчөөр сонгогдов.
Жоуле 1889 оны 10-р сарын 11-нд Сэйлд нас барав.