Joule (1818～1889) Joule, un físico británico, nació en una familia de propietarios de cervecerías en Manchester.
Participó en el trabajo cervecero con su padre desde que era niño y no asistió a la escuela formal. En 1835, conoció a Dalton, un profesor de la Universidad de Manchester. Con su ayuda, Joule estudió mucho por su cuenta y finalmente se convirtió en un científico consumado.
Joule pasó la mayor parte de su vida en el laboratorio y realizó más de 400 experimentos. En 1840, Joule, de 22 años, descubrió que la energía eléctrica se puede convertir en energía térmica después de muchos experimentos con el calor generado por un conductor energizado, y dedujo una ley: el calor generado por un conductor eléctrico es proporcional al cuadrado de la intensidad de corriente, la resistencia del conductor y el tiempo de energización. Conocida como ley de Joule-Lenz.
A partir de este descubrimiento, Joule continuó explorando las relaciones de conservación y conversión de energía entre diversas formas de movimiento. Joule anunció en su artículo que la energía en la naturaleza no se puede destruir. Dondequiera que se consuma energía mecánica, siempre se puede obtener una cantidad considerable de calor. El calor es sólo una forma de energía. Este anuncio causó sensación al romper con el materialismo mecanicista de la llamada teoría calórica que había dominado durante muchos años. Desde entonces, Joule continuó mejorando los métodos experimentales y la precisión, y finalmente obtuvo una constante física importante, a saber, el trabajo térmico equivalente. Para conmemorarlo, las generaciones posteriores llamaron a la unidad de trabajo y energía "Joule", o "Jiao" para abreviar.
El niño que cayó en malentendidos científicos
A principios del siglo XIX, la "locura del movimiento perpetuo" se extendió por Europa.
"Papá, quiero diseñar una máquina que una vez que empiece a funcionar, ya no consuma energía." Un día, le dijo inocentemente Joule a su padre.
"¿Es esto posible, James?", Preguntó su padre sorprendido.
"Es posible, papá", respondió Joule con confianza, "¡Escuché que alguien ya lo diseñó y lo exhibió públicamente!"
De ahí en adelante, para inventar. Para siempre, Motivación, Joule consumía casi todo su tiempo libre. A menudo se quedaba despierto toda la noche meditando, diseñando dibujos y fabricando y procesando piezas. Después de varios meses de arduo trabajo, Joule creó un modelo de máquina completamente nuevo.
Joule lo intentó con atención, pero el modelo de la máquina no parecía funcionar. Después de que la mano de obra la hizo moverse, solo se movió unas cuantas veces y luego se detuvo.
Luego a Joule se le ocurrieron varios diseños mejorados, pero todos terminaron en un fracaso. Estas hermosas máquinas son en realidad un montón de basura.
El fracaso es la madre del éxito, y el final de un camino perdido es muchas veces el punto de partida de un camino tranquilo. Después de que Joule entrara en su juventud, después de varios años de arduo estudio y práctica diligente, finalmente encontró el valor equivalente del trabajo con calor a partir de lecciones negativas y gradualmente se dio cuenta de que la energía solo se puede convertir de una forma a otra. de la nada.
Para evitar desvíos para las generaciones futuras, Joule también apareció con sus propias palabras después de hacerse famoso, y advirtió a aquellos que todavía estaban obsesionados con las máquinas de movimiento perpetuo: "No sean máquinas de movimiento perpetuo, sean ¡científico!"
Descubrió el secreto de la transformación de energía
El enfoque de Joule para el estudio de la transformación de energía fue diferente de los demás. Adoptó un método de análisis experimental cuantitativo riguroso. Joule prueba el calor generado por la corriente eléctrica y determina la correlación entre el calor y la intensidad de la corriente y el tiempo. Al estudiar los efectos térmicos de la corriente eléctrica, Joule determinó el equivalente de calor eléctrico.
En 1842, para medir con precisión la cantidad, Joule diseñó un experimento especial. Llenó un recipiente bien aislado con agua y luego lo sumergió en un impulsor. El impulsor era impulsado por un tambor de cuerda, y el tambor de cuerda en sí estaba conectado a un peso colgante y luego utilizó el trabajo realizado por el peso que caía; la rotación del impulsor para hacer El trabajo térmico equivalente se calcula aumentando la temperatura del líquido. Después de la medición, Joule descubrió que el trabajo de 427 kilogramos de metros puede producir 1 kcal de calor. Lamentablemente, los resultados de la investigación de Joule, al igual que los de Meyer, no atrajeron inicialmente la atención que merecían.
Además de Mayer y Joule, también están el químico ruso Hess, el físico alemán Holzmann, el ingeniero danés Kolding y el pesista y físico alemán Helmholtz, el físico francés Ilon, todos ellos publicaron de forma independiente artículos sobre conservación de energía. la década de 1840 hasta principios de la de 1850.
Muchos científicos de diferentes disciplinas descubrieron de forma independiente la conservación de la energía entre los movimientos de la materia aproximadamente al mismo tiempo. En vista de esto, la física ha resumido estos diferentes hallazgos en la ley de conservación de la energía.