Джоуль Джеймс (1818-89)

Джеймс Прескотт Джоуль - английский физик, прославившийся изучением природы тепла. Родился в Солфорде (Англия) в семье пивовара, унаследовал профессию отца. Настоящего образования не получил, хотя вместе с братом брал уроки у английского химика Джона Дальтона. Проводил опыты в лаборатории рядом с пивоварней. В 1840 г., экспериментируя с теплотой и электричеством, открыл связь между током, сопротивлением и количеством производимой теплоты. Известный закон Джоуля гласит, что теплота прямо пропорциональна квадрату силы тока, умноженному на сопротивление и время прохождения тока. После этого Джоуль изучал превращение механической работы в теплоту, что позволило ему определить механический эквивалент теплоты - отношение единицы механической энергии к единице тепловой энергии. Продемонстрировал превращение механической энергии в тепловую, вращая горизонтальное лопастное колесо в сосуде с водой и измеряя температуру. Он подсчитал, что требуется ок. 737 фунтов энергии, чтобы температура 1 фунта воды повысилась на 1 °F. Это была демонстрация закона сохранения энергии.

В 1848 г., работая над кинетической теорией, Джоуль оценил среднюю скорость, с которой двигаются молекулы водорода, в 50 °F (15,6 °С). С 1852 г. он проводил опыты по термодинамике в сотрудничестве с шотландским физиком Уильямом Томсоном, лордом Кельвином. Вместе они открыли эффект Джоуля-Томсона, заключающийся в падении температуры, которое происходит, когда газ расширяется и проходит сквозь узкое отверстие в зону пониженного давления (иногда его называют эффектом Джоуля-Кельвина). На этом принципе работают современные холодильники. В честь Джоуля названа единица работы и энергии системы СИ, эквивалентная работе, необходимой для того, чтобы сила в 1 ньютон продвинула тело массой 1 кг на расстояние 1 м.