James Prescott Joule
James Prescott Joule(IPA:[dʒuːl]meno frequentemente[dʒaʊl]);Salford,24 dicembre1818–Sale,11 ottobre1889) è stato unfisicoinglese.
Biografia
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Si dedicò sin da giovane a ricerche scientifiche che eseguiva cercando di spingere all'estremo limite l'accuratezza e la precisione delle misurazioni. L'eccezionale esperienza pratica di Joule era dovuta alla rielaborazione di antiche tradizioni non collegate tra di loro. Durante il periodo Vittoriano, infatti, era raro possedere le sue capacità di misura: grazie al padre birraio, egli ereditò diverse conoscenze dai meccanismi di produzione della birra. Si interessò delcaloree delle sue connessioni con l'elettricitàe lameccanica.
A 25 anni effettuò il primo tentativo di definire l'unità di misura della corrente elettrica, attualmente rappresentata dall'ampere.[1]Nel1841,indagando sugli effetti termici, inviò allaRoyal Societyun articolo in cui dimostrava che un conduttore attraversato dacorrente elettricaproduce calore in quantità proporzionale allaresistenzadel conduttore e al quadrato della corrente stessa. Questo fenomeno è oggi chiamatoeffetto Joule.
Successivamente Joule enunciò ad un congresso inIrlandail principio noto comeequivalente meccanico del calore.Grazie alle sue sperimentazioni (e usando unostrumento che prende il suo nome) dimostrò checaloreelavoromeccanico potevano convertirsi direttamente l'uno nell'altro, mantenendo però costante il loro valore complessivo: nelle macchine idrauliche e meccaniche gli attriti trasformano la potenza meccanica perduta (lavoro) in calore e, viceversa, nelle macchine termiche l'effetto meccanico prodotto (lavoro) deriva da una quantità equivalente di calore. In tal modo Joule cominciò a porre le basi sperimentali delprimo principio della termodinamica.
Inizialmente la scoperta non suscitò molto interesse, ma in seguito egli ricevette per questo la Royal e la Copley Medal da parte della Royal Society. In pratica egli dimostrò ilprincipio di conservazionedell'energia per i sistemi termodinamici (il calore è una forma di energia meccanica).
Per misurare l'equivalente meccanico del calore, nel 1845 egli costruì una macchina, ora chiamata "mulinello di Joule", che consente di misurare il calore prodotto in conseguenza della dissipazione di una quantità nota di energia meccanica. Questa macchina è formata da uncalorimetrocontenente acqua, all'interno del quale è inserito un mulinello libero di ruotare attorno a un asse verticale; il mulinello è collegato con un sistema difuniepuleggea una coppia di pesi, mantenuti inizialmente fermi.
Se i pesi vengono sbloccati, essi incominciano a scendere, mettendo in rotazione il mulinello. Tale movimento viene rallentato dall'attrito viscoso dell'acqua contro le pale del mulinello. Una volta che i pesi sono scesi a terra, tutta la loro differenza di energia potenziale "iniziale-finale" si è convertita in calore, che si può quantificare misurando la variazione di temperatura che subisce l'acqua durante l'esperimento. Joule provò che per fornire una quantità di calore pari a una caloria occorrono circa4,41 Jdi lavoro.
Il valore dell'equivalente meccanico della caloria oggi accettato è di4,186 J/cale in onore dello scienziato si chiamajoule(J), unità di misura dell'energia delSistema Internazionale(SI).
Le iscrizioni sulla tomba significano quanto segue: D.C.L.Doctor of Civil Law,L.L.D.Legum Doctor,F.R.S.Fellow of the Royal Society;cioè: Dottore in Diritto Civile, Dottore in Legge, Membro della Royal Society.
Opere
[modifica|modifica wikitesto]- (EN)Scientific papers,London, Taylor and Francis, 1884.
- (EN)Joint scientific papers,London, Taylor and Francis, 1887.
Note
[modifica|modifica wikitesto]- ^Heinz Otto Sibum,Reworking the Mechanical Value of Heat: Instruments of Precision and Gestures of Accuracy in Early Victorian England,inStud. Hist. Phil. Sci.,vol. 26, n. 1.
Voci correlate
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Wikimedia Commonscontiene immagini o altri file suJames Prescott Joule
Collegamenti esterni
[modifica|modifica wikitesto]- Joule, James Prescott,suTreccani.it – Enciclopedie on line,Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
- Joule, James Prescott,susapere.it,De Agostini.
- (EN)James Prescott Joule,suEnciclopedia Britannica,Encyclopædia Britannica, Inc.
- James Prescott Joule,suaccademiadellescienze.it,Accademia delle Scienze di Torino.
- (EN)Opere di James Prescott Joule,suOpen Library,Internet Archive.
| Controllo di autorità | VIAF(EN)27867468·ISNI(EN)0000 0000 8107 3121·SBNPUVV164051·CERLcnp00588390·LCCN(EN)n79007744·GND(DE)118776436·BNF(FR)cb12140688b(data)·J9U(EN,HE)987007263502305171·NDL(EN,JA)00620901 |
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