جيمس پرسكوت جول
جيمس پرسكوت جول James Prescott Joule | |
|---|---|
 جيمس جول- الفيزيائي | |
| وُلِدَ | 24 ديسمبر 1818 سالفورد، لانكشاير، إنگلترة |
| توفي | 11 أكتوبر 1889 (aged 70) سال، تششر، إنگلترة |
| الجنسية | بريطاني |
| اللقب | قانون الثرموديناميكا الأول |
| السيرة العلمية | |
| المجالات | الفيزياء |
| أثـَّر عليه | جون دالتون جون داڤيز |
جيمس پرسكوت جول (24 ديسمبر 1818 - 11 أكتوبر 1889) فيزيائي إنگليزي ذائع الصيت اعتمد على نفسه في التعليم ، فلم يتلق أي تدريب أكاديمي رسمي ولا تقلد منصبا أكاديميا. ورغم ذلك ، ونظرا لذكائه وحبه للعلم فقد عمل مع علماء عصره الأوائل من أمثال الكيميائي الإنجليزي جون دالتون والفيزيائي الإسكتلندي اللورد كلفن.
.png)
. ونتيجة لأبحاث جول المهمة فقد أطلق اسمه على وحدة الشغل والطاقة وهي الجول joule ويرمز لها بالرمز (J).
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
السنوات الأولى
كان لجيمس جول أثر بارز في تطوير المفهوم الحديث للطاقة. فقد كانت تجاربه ملهمة لمن تبعه من العلماء وعلى رأسهم هـ. هلمهولتز الذي قام بالصياغة النهائية لمفهوم الطاقة (1851). أثبت جول التكافؤ بين أشكال الطاقة المختلفة: الميكانيكية والكهربائية والحرارية وأنه يمكن تحويلها من شكل إلى آخر، وبهذا يكون وضع أساس قانون حفظ الطاقة وهو القانون الأول في التحريك الحراري. وهو أحد الفيزيائيين البارزين في القرن التاسع عشر فأوضح أهمية القياسات الدقيقة في التجارب العلمية.
تعلم جول تعليماً منزلياً على يد معلمين خاصين وعلى رأسهم الكيميائي جون دالتون (1835) وهو ابن عائلة ثرية لم تضطره إلى شغل أي منصب مهني، بل كان يعتمد مصادر عائلته المالية للقيام بأبحاثه.
قدّم جول عام 1840 في مقالة عنوانها «توليد الحرارة بوساطة الكهرباء» ما يعرف اليوم باسم أثر جول (الحراري) Joule effect. فبيَن أن الحرارة المتولدة في سلك نتيجة جريان تيار كهربائي فيه متناسبة مع حاصل ضرب مقاومة السلك في مربع التيار، وتوصل إلى ذلك عندما درس العلاقات بين الخرج الميكانيكي لمحرك مع التغيرات الكيميائية في المدخرة التي تزوده بالطاقة ومع التيار والجهد الكهربائيين في الدارة، فقد انصب اهتمامه الأول على تحسين أداء المحركات الكهربائية.
وفي عام 1843 كتب مقالة يعيّن فيها قيمة العمل اللازمة لإنتاج وحدة واحدة من كمية الحرارة، تعرف اليوم بالمكافئ الميكانيكي للحرارة. فاستعمل أربع طرائق متزايدة الدقة أشهرها تجربته التقليدية التي تترك فيها أثقال مربوطة بحبل على بكرة تدير دولاباً ذا زعانف مغموراً في سائل حين سقوطها. واعتماداً على حساب الطاقة الميكانيكية للأثقال وقياس ازدياد درجة حرارة السائل، تمكن من الوصول إلى المكافئ الميكانيكي للحرارة. وقد أوضح باستخدام مواد مختلفة أن الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة مهما كانت المادة المسخنة.
اكتشف مع وليام تومسون عام 1852 ما يعرف اليوم باسم أثر جول وتومسون أو أثر جول وكلفن، حين لاحظا انخفاضاً في درجات حرارة جميع الغازات عدا الهدروجين والهليوم، عندما تتمدد من دون أن تنجز أي عمل، أو تتبادل حرارة وذلك باستخدام سدادات مسامية. وقد قاد هذا الاكتشاف إلى البدء بصناعة جديدة بارزة في القرن التاسع عشر هي صناعة التبريد. كما قادت هذه الظاهرة إلى إمكانية تمييع الغازات. أما بالنسبة للهدروجين والهليوم فلا يبردان إلا إذا كانت درجة حرارة الغاز الابتدائية منخفضة بحد ذاتها.
كان يرمز بـ J وهو الحرف الأول من اسمه للمكافئ الميكانيكي للحرارة، لكن لجنة المقاييس والمعايير اعتمدت الجول واحدة عيارية في الجملة الدولية لقياس العمل أو الطاقة تخليداً لما قدّم في هذا المجال ويرمز لهذه الواحدة اليوم بـ J.[1]
معادلة الميكانيكا للحرارة
Reception and priority
نظرية الحركة
التكريمات
قراءات مختارة
- Joule, J. P. (1963). The Scientific Papers of James Prescott Joule. London: Dawsons of Pall Mall.
الهامش
|
قراءات أخرى
- Bottomley, J. T. (1882). "James Prescott Joule". Nature. 26: 617–620.
- Cardwell, D. S. L. (1991). James Joule: A Biography. Manchester University Press. ISBN 0-7190-3479-5.
- Forrester, J. (1975). "Chemistry and the Conservation of Energy: The Work of James Prescott Joule". Studies in the History and Philosophy of Science. 6: 273–313. doi:10.1016/0039-3681(75)90025-4.
- Fox, R, "James Prescott Joule, 1818–1889", in North, J. (1969). Mid-nineteenth-century scientists. Elsevier. pp. 72–103. ISBN 0-7190-3479-5.
- Reynolds, Osbourne (1892). Memoir of James Prescott Joule. Manchester, England: Manchester Literary and Philosophical Society. Retrieved 2008-03-15.
- Sibum, H. O. (1995). "Reworking the mechanical value of heat: instruments of precision and gestures of accuracy in early Victorian England". Studies in History and Philosophy of Science. 26: 73–106. doi:10.1016/0039-3681(94)00036-9.
- Smith, C. (1998). The Science of Energy: A Cultural History of Energy Physics in Victorian Britain. London: Heinemann. ISBN 0-485-11431-3.
- — (2004) "Joule, James Prescott (1818-1889)", Oxford Dictionary of National Biography, Oxford University Press, <http://www.oxforddnb.com/view/article/15139, accessed 27 July 2005> (subscription required)
- Smith, C. & Wise, M.N. (1989). Energy and Empire: A Biographical Study of Lord Kelvin. Cambridge University Press. ISBN 0-521-26173-2.
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - Steffens, H.J. (1979). James Prescott Joule and the Concept of Energy. Watson. ISBN 0-88202-170-2.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
وصلات خارجية
- Classic papers of 1845 and 1847 at ChemTeam website On the Mechanical Equivalent of Heat and On the Existence of an Equivalent Relation between Heat and the ordinary Forms of Mechanical Power
- Joule's paddle-wheel apparatus at London Science Museum
- Some Remarks on Heat and the Constitution of Elastic Fluids, Joule's 1851 estimate of the speed of a gas molecule.
- University of Manchester material on Joule - includes photographs of Joule's house and gravesite
- Dictionary of National Biography (1892) - entry for Joule
- "Dr. Joule". Electrical Engineer. London (October 18): 311–312. 1889. Retrieved 2008-05-16.- obituary with brief comment on Joule's family