JAMES PRESCOTT JOULE: BIOGRAPHIE ET CONTRIBUTIONS À LA SCIENCE - ARTE - 2025

James Prescott Joule (1818-1889) était un physicien britannique surtout connu pour ses recherches en électricité et en thermodynamique. Ses études dans le domaine du magnétisme l'ont amené à découvrir sa relation avec le travail mécanique et l'ont conduit à la théorie de l'énergie. L'unité internationale d'énergie, de chaleur et de travail, connue sous le nom de joule ou juillet, porte son nom.

Aujourd'hui, il est reconnu comme l'un des physiciens les plus remarquables de son temps, en raison de ses recherches pionnières en thermodynamique. Cependant, il n'en a pas toujours été ainsi. Joule a dû se battre pour que la majeure partie de sa jeunesse soit prise au sérieux par la communauté scientifique. Malgré la qualité de son travail, elle a eu du mal à attirer des financements et à publier dans des magazines réputés.

C'était un jeune homme timide et humble, c'est pourquoi il avait besoin du soutien de personnalités plus fortes pour l'aider à se faire valoir au sein de la communauté scientifique. En 1847, il collabore avec William Thomson, plus tard connu sous le nom de Lord Kelvin, qui, bien que six ans plus jeune que lui, n'a jamais eu de problème d'auto-promotion.

Bibliographie

James Prescott Joule est né en 1818 à Salford, près de Manchester; et est décédé à Sale en 1889. Il a grandi dans une famille riche qui possédait une usine de bière, qu'il a réussi à gérer.

Il n'est pas allé à l'école en raison de problèmes de santé, mais a reçu des cours chez lui jusqu'à l'âge de 15 ans, âge auquel il a dû commencer à travailler à la distillerie.

John Dalton, le célèbre chimiste britannique, était son professeur de mathématiques et de physique, et qui l'a encouragé à mener ses recherches scientifiques. De plus, Dalton était membre de la Royal London Society for the Advancement of Natural Science et connaissait plusieurs des plus grands scientifiques de l'époque.

Il a tellement impressionné le jeune Joule que, tout en développant sa propre vision de la transformation énergétique, il était catégorique dans la presse écrite, même lorsque presque tous les autres scientifiques étaient en désaccord avec lui.

Premières années

James Joule a eu quelques problèmes de santé durant son enfance. Une faiblesse de la colonne vertébrale a provoqué une légère déformation. Pour cette raison, il n'a pas fréquenté l'école et a reçu des cours privés à domicile, qu'il a combinés avec son travail à la distillerie de son père.

En n'interagissant pas avec les autres enfants à l'école, il était timide lorsqu'il était en compagnie. En fait, l'absence d'une personnalité plus forte peut être à l'origine de son manque de reconnaissance dans la communauté scientifique.

Pour cette raison, il avait besoin du soutien d'autres scientifiques qui possédaient les dons qui lui manquaient. Cependant, ce n'est qu'en 1847 que William Thomson entre dans sa vie. Jusque-là, Joule avait du mal à publier des articles d'une grande importance scientifique, mais avec peu ou pas d'impact.

Études

De 1834 à 1837, James et son frère aîné Benjamin ont reçu des cours privés dans leur propre maison. Son professeur de physique et de mathématiques était le chimiste britannique John Dalton, qui l'a encouragé vers la recherche scientifique.

Dans un premier temps, il a mené ses expériences dans le laboratoire qu'il avait installé dans le sous-sol de sa maison, tout en poursuivant ses études à l'Université de Manchester.

Dans un premier temps, il a étudié les aspects liés au magnétisme lors des courants électriques, et grâce à cela, il a inventé le moteur électrique. Il a également mené des recherches dans le domaine de l'électricité et de la thermodynamique.

À 20 ans, il a réussi à remplacer la machine à vapeur de la brasserie de son père par une électrique avec l'idée d'augmenter l'efficacité et d'économiser de l'argent à l'entreprise. En menant ses recherches sur la chaleur dégagée par un circuit électrique, il a formulé ce que l'on appelle maintenant la loi de Joule.

Contributions à la science

Le travail de Joule est l'histoire d'une lutte constante contre un établissement scientifique critique qui n'a pas voulu accepter les preuves jusqu'à ce qu'il soit impossible de les ignorer.

Ses recherches scientifiques aboutissent en 1850. Cette année-là, il publie un article dans lequel il présente des mesures de l'équivalent mécanique de la chaleur, pour lequel il utilise son célèbre appareil à roue à aubes.

Loi de Joule

En enquêtant sur la chaleur dégagée dans les circuits électriques, il a exposé la célèbre loi de Joule. Lorsqu'un courant électrique traverse un conducteur, il y a une augmentation de la température. Cette loi nous permet de calculer la chaleur qui est générée lorsque le courant électrique traverse une résistance.

Effet Joule-Thomson

En 1852, Joule et William Thomson ont découvert que lorsqu'un gaz est autorisé à se dilater sans effectuer aucun travail extérieur, la température du gaz diminue. Ce phénomène, appelé effet Joule-Thomson, était à la base de la réfrigération et des climatiseurs.

Première loi de la thermodynamique

James Joule a joué un rôle central dans les études sur la façon de conserver l'énergie, ou première loi de la thermodynamique, en tant que principe universel de la physique. Il est basé sur la conclusion de Joule que la chaleur et l'énergie sont équivalentes.

Reconnaissances

Le monde scientifique du début du 19e siècle était compliqué. Les diplômes scientifiques n'étaient pas décernés en Grande-Bretagne et il n'y avait pas de qualifications scientifiques professionnelles. Seule une petite minorité de ceux qui publient des articles scientifiques ont un emploi rémunéré dans le domaine scientifique.

Joule lui-même a mené la plupart de ses expériences au sous-sol de sa maison en tant que particulier et a travaillé avec les quelques ressources dont il disposait.

Cependant, en 1866, la Royal Society lui décerna sa plus haute distinction, la médaille Copley. De plus, il a été élu président de la British Association for the Advancement of Science en 1872 et en 1887.

En son honneur, l'unité du système international utilisée pour mesurer l'énergie, le travail et la chaleur est appelée joule.

Références

1. Esq, JPJ (1843). XXXII. sur les effets calorifiques de la magnéto-électricité et sur la valeur mécanique de la chaleur. The London, Edinburgh et Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 23 (152), 263-276.
2. James joule - MagLab. Consulté le 8 juillet 2019 sur nationalmaglab.org
3. James Joule, William Thomson et le concept d'un gaz parfait. (2010). Notes et archives de la Royal Society, 64 (1), 43-57.
4. Sarton, G., Mayer, JR, Joule, JP et Carnot, S. (1929). La découverte de la loi de conservation de l'énergie. Isis, 13 (1), 18-44.
5. Young, J. (2015). Chaleur, travail et fluides subtils: un commentaire sur le joule (1850) «Sur l'équivalent mécanique de la chaleur». Transactions philosophiques. Série A, Sciences mathématiques, physiques et techniques, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348