- فهرس
- السنوات المبكرة
- دراسات
- مساهمات في العلم
- قانون الجول
- تأثير جول طومسون
- القانون الأول للديناميكا الحرارية
- الاعترافات
- المراجع
كان جيمس بريسكوت جول (1818-1889) فيزيائيًا بريطانيًا اشتهر بأبحاثه في الكهرباء والديناميكا الحرارية. قادته دراساته في مجال المغناطيسية إلى اكتشاف علاقتها بالعمل الميكانيكي وقادته إلى نظرية الطاقة. سميت الوحدة الدولية للطاقة والحرارة والعمل ، المعروفة باسم الجول أو يوليو ، باسمه.
يُعرف اليوم بأنه أحد أبرز علماء الفيزياء في عصره ، وذلك بسبب أبحاثه الرائدة في الديناميكا الحرارية. ومع ذلك لم يكن الأمر كذلك دائما. كان على جول أن يقاتل من أجل أن يأخذ المجتمع العلمي معظم شبابه على محمل الجد. على الرغم من جودة عملها ، وجدت صعوبة في جذب التمويل والنشر في المجلات ذات السمعة الطيبة.
لقد كان شابًا خجولًا ومتواضعًا ، ولهذا كان بحاجة إلى دعم أقوى من الشخصيات لمساعدته على جعل نفسه محل تقدير في المجتمع العلمي. في عام 1847 تعاون مع ويليام طومسون ، الذي عُرف لاحقًا باسم اللورد كيلفن ، والذي ، على الرغم من أنه أصغر منه بست سنوات ، لم يكن لديه مشكلة في الترويج الذاتي.
فهرس
ولد جيمس بريسكوت جول عام 1818 في سالفورد بالقرب من مانشستر. وتوفي في سلا عام 1889. نشأ في أسرة ثرية كانت تمتلك مصنعًا للبيرة تمكن من إدارته.
لم يذهب إلى المدرسة بسبب مشاكل صحية ، لكنه تلقى دروسًا في منزله حتى بلغ 15 عامًا ، وفي هذه السن كان عليه أن يبدأ العمل في معمل التقطير.
جون دالتون ، الكيميائي البريطاني الشهير ، كان أستاذه للرياضيات والفيزياء ، والذي شجعه على إجراء بحثه العلمي. بالإضافة إلى ذلك ، كان دالتون عضوًا في جمعية لندن الملكية لتقدم العلوم الطبيعية وكان يعرف العديد من كبار العلماء في ذلك الوقت.
لقد أثار إعجاب الشاب جول لدرجة أنه أثناء تطوير آرائه الخاصة حول تحول الطاقة ، كان مصراً في الصحافة المكتوبة ، حتى عندما اختلف معه جميع العلماء الآخرين تقريبًا.
السنوات المبكرة
عانى جيمس جول من بعض المشاكل الصحية خلال طفولته. تسبب ضعف في العمود الفقري في حدوث تشوه طفيف. لهذا السبب ، لم يذهب إلى المدرسة وتلقى دروسًا خاصة في المنزل ، والتي جمعها مع عمله في مصنع تقطير والده.
من خلال عدم التفاعل مع الأطفال الآخرين في المدرسة ، كان خجولًا عندما كان في الشركة. في الواقع ، قد يكون عدم وجود شخصية أقوى وراء عدم الاعتراف بها في المجتمع العلمي.
لهذا السبب ، احتاج إلى دعم العلماء الآخرين الذين امتلكوا المواهب التي يفتقر إليها. ومع ذلك ، لم يدخل ويليام طومسون حياته حتى عام 1847. حتى ذلك الحين ، كافحت جول لنشر مقالات ذات أهمية علمية كبيرة ، ولكن بتأثير ضئيل أو معدوم.
دراسات
من 1834 إلى 1837 ، تلقى جيمس وشقيقه الأكبر بنيامين دروسًا خاصة في منزلهم. كان أستاذ الفيزياء والرياضيات هو الكيميائي البريطاني جون دالتون ، الذي شجعه على البحث العلمي.
في البداية ، أجرى تجاربه في المختبر الذي أقامه في قبو منزله ، بينما كان يواصل دراسته في جامعة مانشستر.
في البداية درس الجوانب المتعلقة بالمغناطيسية أثناء التيارات الكهربائية ، وبفضل ذلك اخترع المحرك الكهربائي. كما أجرى أبحاثًا في مجال الكهرباء والديناميكا الحرارية.
في سن العشرين ، تمكن من استبدال المحرك البخاري في مصنع الجعة الخاص بوالده بمحرك كهربائي بفكرة زيادة الكفاءة وتوفير أموال الشركة. أثناء إجراء بحثه حول الحرارة المنبعثة من دائرة كهربائية ، صاغ ما يعرف الآن باسم قانون جول.
مساهمات في العلم
عمل جول هو قصة صراع دائم ضد مؤسسة علمية نقدية كانت غير مستعدة لقبول الدليل حتى كان من المستحيل تجاهله.
بلغ بحثه العلمي ذروته في عام 1850. في ذلك العام نشر مقالًا قدم فيه قياسات المكافئ الميكانيكي للحرارة ، والتي استخدم فيها جهاز عجلة مجداف الشهير.
قانون الجول
أثناء التحقيق في الحرارة المنبعثة من الدوائر الكهربائية ، كشف عن قانون جول المعروف. عندما يتدفق تيار كهربائي عبر موصل ، هناك زيادة في درجة الحرارة. يسمح لنا هذا القانون بحساب الحرارة التي تتولد عندما يتدفق التيار الكهربائي عبر المقاومة.
تأثير جول طومسون
اكتشف جول وويليام طومسون في عام 1852 أنه عندما يُسمح للغاز بالتمدد دون القيام بأي عمل خارجي ، تنخفض درجة حرارة الغاز. هذه الظاهرة ، التي سميت بتأثير جول-طومسون ، كانت أساس التبريد ومكيفات الهواء.
القانون الأول للديناميكا الحرارية
لعب جيمس جول دورًا محوريًا في دراسات كيفية الحفاظ على الطاقة ، أو القانون الأول للديناميكا الحرارية ، كمبدأ عالمي للفيزياء. يعتمد على استنتاج جول بأن الحرارة والطاقة متكافئان.
الاعترافات
كان العالم العلمي في أوائل القرن التاسع عشر معقدًا. لم تُمنح الشهادات العلمية في بريطانيا ولم تكن هناك مؤهلات علمية مهنية. فقط أقلية صغيرة من أولئك الذين نشروا مقالات علمية لديهم عمل مدفوع الأجر في العلوم.
أجرى جول بنفسه معظم تجاربه في الطابق السفلي من منزله كفرد خاص وعمل بالموارد القليلة المتاحة له.
ومع ذلك ، في عام 1866 منحته الجمعية الملكية أعلى تقدير لها ، ميدالية كوبلي. بالإضافة إلى ذلك ، تم انتخابه رئيسًا للجمعية البريطانية لتقدم العلوم في عامي 1872 و 1887.
تكريما له ، تسمى وحدة النظام الدولي المستخدمة لقياس الطاقة والعمل والحرارة بالجول.
المراجع
- Esq ، JPJ (1843). الثاني والثلاثون. على التأثيرات الحرارية للكهرباء الممغنطة ، وعلى القيمة الميكانيكية للحرارة. مجلة ومجلة لندن وإدنبرة ودبلن الفلسفية ، 23 (152) ، 263-276.
- جيمس جول - MagLab. تم الاسترجاع في 8 يوليو 2019 ، من nationalmaglab.org
- جيمس جول ، ويليام طومسون ومفهوم الغاز المثالي (2010). ملاحظات وسجلات الجمعية الملكية ، 64 (1) ، 43-57.
- سارتون ، جي ، ماير ، جي آر ، جول ، جي بي ، وكارنو ، س. (1929). اكتشاف قانون حفظ الطاقة. إيزيس ، 13 (1) ، 18-44.
- يونغ ، ج. (2015). الحرارة والعمل والسوائل الدقيقة: تعليق على الجول (1850) "المكافئ الميكانيكي للحرارة". المعاملات الفلسفية. السلسلة أ ، العلوم الرياضية والفيزيائية والهندسية ، 373 (2039) دوى: 10.1098 / rsta.2014.0348