James Prescott Joule

Isının mekanik iş ile olan ilişkisini keşfetti. Bu keşif, enerjinin korunumu teorisine ve oradan da termodinamiğin birinci kanunu'nun eldesini sağladı. SI sistemindeki iş birimi joule, onun adına ithafen verilmiştir.

James Prescott Joule, 24 Aralık 1818 tarihinde İngiltere Manchester’de sanayici bir aile olan Benjamin ve Alice Joule çiftinin dördüncü erkek çocukları olarak doğmuştur. Kendi kendini eğiterek araştırmalarına başladı. Çok genç yaşta, aileye ait bira fabrikasının sorumluluğunu üstlendi; ama içindeki bilimsel araştırma tutkusunun giderek ağır basması nedeniyle yirmi yaşında, bira fabrikasının yönetimini bırakıρ 1835 yılında İngiliz fizikçisi John Dalton’un öğrencisi oldu, gazların özellikleri üstüne yaρtığı laboratuvar çalışmalarında ona yardım etti.

Daha sonra 19 yaşında magnetizma konusunda incelemeler yapmaya başladı, bir elektrik motoru icat etti ve magnetik doyma olayını ortaya çıkardı. 1841 yılında sürekli bir elektrik akımının geçtiği bir iletkenden çıkan ısı miktarıyla ilgili yasayı buldu.

James Prescott Joule, William Thompson Lord Kelvin ile mutlak sıcaklık skalasını geliştirmiştir. Bir direnç üzerinden geçen elektrik akımının ısı yaydığını bulmuştur (Joule yasası).

1839 yılında yayımladığı Annals of Electricity‘de (Elektrik Olayının Tarihsel Sistemi) kendi buluşu olan elektromanyetik motorun tanımını yaptı. 1840 yılında dört yolla yaptığı ısının mekanik eşdeğerini doğrulayan bir yönetimi açıkladı.

James Prescott Joule, yaptığı deneyler sonucunda, ısının mekanik eşdeğeri olarak; bir pound suyun sıcaklığını bir derece Fahrenheit arttırmak için 838 ft•lbfluk bir iş gerektiğini bulmuştur. Başka bir anlatımla, “bir ısınlık ısı üretmek için gerekli iş değerinin 4.1855 joule/1 kal” kuramını ortaya koydu. James Prescott Joule, bu sonuçları 1843 yılında düzenlenen "British Association for the Advancement of Science" toplantısında açıkladı fakat beklediği ilgiyi göremedi.

1847 yılında enerjinin ilinti ve korunum öğretisini açıkladı. Son çalışmasıyla dikkatini çektiği William Thompson Lord Kelvin ile birlikte gazlar üzerinde yaptıkları deneyde basınç altında ısı değişimini incelediler.

Isı, elektrik, termodinamik bilime yaptığı katkılar nedeniyle 1866 yılında Royal Society’nin Copley Altın Madalyası ile onurlandırıldı. 1872, 1887’de İngiliz İleri Bilim Kurulu’nun başkanlığına getirildi.

James Prescott Joule, 18 Ağustos 1847 tarihinde Liverpool Gümrük Müdürü'nün kızı olan Amelia Grimes ile evlendi. Eşi 1954 yılının Eylül ayında vefat etti. Alice Amelia (d.1852), Henry James (d.1854), Benjamin Arthur (d.1850) adlarında 3 çocuğu oldu.

James Prescott Joule, 11 Ekim 1889 tarihinde Salford, Manchester, İngiltere’de 71 yaşında ölmüştür.

Isının mekanik iş ile olan ilişkisini keşfetti. Bu keşif, enerjinin korunumu teorisine ve oradan da termodinamiğin birinci kanunu'nun eldesini sağladı. SI sistemindeki iş birimi joule, onun adına ithafen verilmiştir.

Joule Nedir:
Fizikte kullanılan iş birimine verilen isimdir. Bir cisim, 1 Newton’luk bir kuvvetle hareket ettiğinde, 1 metrelik yol alıyorsa bu sırada yapılan iş 1 Newton-metre ya da 1 Joule’dur. Bu tanım uluslararası anlaşmalarla belirlenmiş olan M.K.S. birim sistemindedir. C.G.S. birim sisteminde iş birimi erg’dir. 1 joule=107 erg olarak bulunur. Joule, mekanikte kullanılan iş birimidir. Ancak elektrikte de elektriksel iş birimi olarak joule kullanılır. Burada 1 joule: 1 wattxsan olarak tanımlanır.

Joule Yasası Nedir?:
Mekanik olarak sürtünen tüm cisimler bir süre sonra ısınırlar. Çoğu kez bu ısınma çok yüksek sıcaklıklar oluşturur. Örneğin bir otomobilin motorunda mekanik parçaların sürtünmesi sunucu oluşan ısı, soğutma suyu kullanılarak alınabilir. Bu olayı ilk defa inceleyen İngiliz bilim adamı James Prescott Joule oldu. Burada mekanik enerjinin, ısı enerjisine dönüşmesi söz konusudur. Bu dönüşümün kurallarını ve matematik formülünü ilk kez Joule ortaya çıkardığından onun adına dayanarak “Joule Yasası” olarak bilinir. Buna göre W mekanik işi ile açığa çıkan G ısı miktarı arasında şu bağlantı vardır:
W/Q= J.
J’ye Joule sabiti denir.
Deneyler sonucu hesaplanan değeri 4.1855 Joule/cal’dir. Yani 1 kalorilik ısı enerjisi elde etmek için 4.1855 Joule’lük iş yapmak gerekir. Genellikle kullanılan mekanik makinelerde Joule Yasası geçerlidir. İş ve verim hesapları buna göre yapılır. Joule Yasası ters yönde de uygulanabilir. Isı enerjisinden yararlanıp, mekanik iş elde edilir. Örneğin eski buharlı lokomotifler ile gemilerde, ısı enerjisi mekanik işe dönüştürülür. Joule Yasası uyarınca, 1 Joule= 1/4.1855 kalori olarak hesaplanır.

Kaynak:Biyografi.info