James Prescott Joule

James Prescott Joule
Narodil se na Štědrý den roku 1818 Salfordu u Manchesteru v rodině majitele pivovaru a zemřel zde 11.listopadu 1889. Do patnácti let byl vychováván doma sládkovskému řemeslu. Teprve později ho jeho otec poslal do Manchesteru, kde ho vychovával slavný fyzik John Dalton. Od Daltona získal mladý Joule nejen všechny potřebné základní znalosti z fyziky, matematiky a geometrie, ale i slušné technické znalosti.

Po návratu domů mu jeho otec zřídil v pivovaru soukromou laboratoř. Jako každého v té době začala Jouleho zajímat stále ještě tajuplná elektřina. Zajímaly ho i parní stoje. Obdiv k páře zesílil, když při dalších “elektrických” pokusech zjistil, že tělesa lze zmagnetizovat. Protože se parní síla nedala rovnat s magnetickou silou, začal se radši zajímat o přeměnu elektřiny v teplo. Jako jeden z prvních si uvědomil, že při mechanické práci vzniká teplo. Nechal například otáčet lopatkové kolo v nádobě s vodou, která se prací třecích sil ohřívala. To mu přineslo cenný poznatek: „Množství tepla vyvinutého za sekundu ve vodiči, kterým protéká elektrický proud , je přímo úměrné čtverci proudu a elektrického odporu vodiče.“ Tento zákon, který je dnes uveřejňován jako Joulův zákon, byl zveřejněn v prosinci r. 1840. Podle Jouleova zákona si dnes snadno spočítáme výkon vařiče a zjistíme, za jak dlouho se voda uvede do varu. Ještě před Joulem dospěl k tomuto poznatku Heinrich Lenz (1804-1865), původem z estonského Tartu, který působil v Petrohradu. Jak se však stává, měl smůlu a publikoval svůj objev o dva roky později než Joule.

Ve svých pracích o elektrické, chemické a mechanické energii Joule vysvětlil, že produkované teplo je přímo úměrné produkované energii. V roce 1843 určil spotřebu energie pro výrobu jednotky tepla, a proto byla později na jeho počest pojmenována jednotka práce a energie jeho jménem. Také to byl jeden ze zakladatelů nauky o termodynamice. Joule se stal členem Královské společnosti v Londýně a Francouzské akademie věd.

S Williamem Thomsonem studoval vlastnosti plynů a zjistil, že při rozpínání plynů dochází ke snížení jejich teploty. Joule s Thomsonem definovali vztahy při rozpínání a smršťování plynů bez konání práce, tzv. adiabatické děje. Tento jev byl nazván Joulův-Thomsonův efekt a je na něm založeno zkapalňování technických plynů.

I když měl Joule potíže ze zdravím, nezmenšil své vědecké úsilí dopátrat se zákonům o elektromagnetismu a dynamice plynů.