Jacques Charles: biografia e contribuições - Ciência - 2023

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Jacques charles (1746-1823) foi um físico, químico, matemático, inventor, aeronauta e acadêmico francês reconhecido pela invenção do balão de ar quente movido a gás hidrogênio, em colaboração com os irmãos Robert.

Este artefato permitiu-lhe cruzar o céu francês no primeiro vôo tripulado por um humano com mais de um quilômetro de altura, superando o modelo proposto pelos Montgolfiers anos antes em distância percorrida, altura e tempo que permaneceu no ar.

Sua relação científica com os irmãos Robert foi muito prolífica, permitindo a Charles projetar e desenvolver algumas das principais partes e elementos do balão de ar quente, como é conhecido na era moderna.

Por meio de suas pesquisas na área da aeronáutica relacionadas à propulsão com gases inflamáveis, no caso o hidrogênio, Charles pôde lançar luz sobre o que hoje se conhece como Lei de Charles, sendo esta sua contribuição mais marcante para a física. .

Biografia

Jacques Alexandre César Charles nasceu na pequena cidade de Beaugency, localizada em Loiret, França, em 12 de novembro de 1746.

Muito pouca informação é tratada sobre sua família e meio ambiente. O que se sabe é que sua formação foi bastante livre, com pouquíssima abordagem à ciência, embora tivesse acesso ao estudo da matemática básica e a alguns experimentos simples.

Na juventude, mudou-se para Paris, onde um de seus primeiros empregos foi um pequeno cargo em um escritório de finanças do Ministério das Finanças da cidade, cargo que ocupou até que uma crise governamental o obrigou a ser afastado.

Influência de Benjamin Franklin

Mais tarde, em 1779, Benjamin Franklin visitou a capital francesa como embaixador nos Estados Unidos, o que foi um grande acontecimento para Charles, pois ele foi atraído pelas pesquisas e invenções de Franklin. Isso marcou o início de seu interesse pelo estudo científico experimental.

Apenas dezoito meses depois, Charles recebeu uma palestra com sucesso sobre física experimental inspirada por Franklin, que mais tarde se tornou seu tutor de pesquisa. Charles demonstrou as descobertas de seus estudos com exemplos muito práticos, que atraíram seguidores.

Relacionamento com Luís XVI

A invenção do Charlière (balão de gás) e sua ascensão nele em 1783, permitiram-lhe conquistar os favores do monarca da época, Luís XVI, que concedeu a Carlos uma posição privilegiada no Louvre para desenvolver suas pesquisas. financiamento para suas invenções.

A passagem pelo Louvre permitiu a formulação, em 1787, de uma de suas contribuições mais marcantes: a lei do gás ideal.

Em 1785 foi eleito membro da Royal Academy of Sciences. Foi professor do Conservatório de Artes e Ofícios na área de física experimental e depois, em 1816, tornou-se presidente da turma de sua área de estudos na Academia, instituição onde também era bibliotecário.

Vida como casal e morte

Ele se casou com uma jovem muito bonita chamada Julie-Françoise Bouchard no início de 1804. Treze anos depois, essa jovem morreu após lutar contra uma doença prolongada.

As razões da morte deste famoso cientista são desconhecidas, mas sabe-se que Jacques Charles morreu em Paris em 7 de abril de 1823.

Contribuições

No âmbito de sua pesquisa, as contribuições pelas quais Jacques Charles é mais conhecido têm a ver com o uso do hidrogênio para alimentar um balão.

Charles Law

Dando continuidade à sua linha de estudos baseada no comportamento dos gases, Jacques Charles formulou a lei que hoje é conhecida como Lei de Charles ou Lei dos Gases Ideais, na qual sustenta que o volume correspondente a um gás varia com a variação da temperatura. ao qual está sendo submetido.

Essa lei afirma que em altas temperaturas o gás se expande e em baixas temperaturas o gás é comprimido. A relação entre o volume desse gás e a pressão não foi publicada por Charles, mas por Joseph Louis Gay-Lussac, anos depois e após suas próprias observações e estudos sobre a obra de Charles.

Em 1802 Gay-Lussac fundou os estudos de Charles, que hoje são conhecidos como a Lei de Charles e Gay-Lussac. Essa lei recebeu esse nome por causa de sua complementaridade e serviu de base para os estudos de Kelvin duas décadas depois.

Publicações

Charles escreveu alguns artigos sobre eletricidade devido à influência que Franklin teve em sua vida acadêmica, mas principalmente publicou artigos com a matemática como seu tema central.

O balão charlière

Este artefato foi um recorde para ele, pois em dezembro de 1783 Charles foi o primeiro humano a voar a mais de 1000 metros de altura. Foi nas Tulherias, com um grande público de espectadores, incluindo Benjamin Franklin.

O Charlière tinha dimensões de quase 10 metros de altura, era feito de malha elástica e cores vivas e marcantes. Certas melhorias foram feitas a este artefato que ultrapassou o modelo anterior de Charles e, claro, aquele proposto pelos Montgolfiers.

Jacques Charles baseou-se na pesquisa realizada anos antes pelo físico britânico Henry Cavendish, relacionada ao comportamento do ar e à descoberta de que o hidrogênio é mais leve que o ar.

Charles deduziu que o "ar inflamável" (hidrogênio) seria a forma mais eficiente de elevar o balão mais alto e, além disso, permitiria que ele permanecesse no ar por mais tempo.

Voos populares

Notícias de balões voando tripulados se espalharam por toda a Europa, causando uma febre geral na população, que estava animada para voar em um balão. A Espanha foi o segundo país a se infectar com essa moda.

Posteriormente, ingleses, escoceses e italianos não resistiram à inovação francesa, que teve tanto boom que foram realizados mais de 180 voos tripulados no continente europeu. Também vale dizer que foi uma moda efêmera devido ao número de acidentes que ocasionou.

Invenções

Partes do globo

Seu fascínio pela aeronáutica permitiu-lhe desenvolver uma série de invenções muito importantes na fabricação de balões modernos, dentro das quais se destacam algumas das partes principais do balão movido a hidrogênio.

É o caso da linha de válvula, que permite ao tripulante do balão liberar gás hidrogênio para a descida do navio.

Outra parte desenvolvida por Charles foi o apêndice, que proporciona o escape do hidrogênio expandido e, assim, evita que o saco do balão se quebre.

A gôndola, que nada mais é do que uma cesta de vime na qual vai o tripulante do navio, também foi uma inovação total no design do balão, já que antes não havia espaço onde o tripulante pudesse ficar.

Megáscópio

Entre outros artefatos desenvolvidos por Jacques Charles, podemos citar também o megascópio, uma ferramenta útil na projeção de imagens ampliadas.

Densímetro

Ele também destacou o hidrômetro, conhecido como hidrômetro. É um artefato de vidro projetado para medir a densidade relativa de líquidos, que pode ser calibrado para uso em diversos setores e em escalas específicas.

Na enologia, esse artefato é usado para determinar o grau de maceração em que um vinho é encontrado.

Na indústria de laticínios, o hidrômetro é usado para medir a cremosidade do leite. Nesta indústria é conhecido pelo nome de lactômetro; Também é conhecido por outros nomes, como sacarômetro e bafômetro, entre outros.

Goniômetro

O goniômetro de reflexão é usado para a medição ou construção de ângulos em mineralogia, especialmente para a medição de ângulos em cristais com faces diferentes. Também é usado para determinar o tipo de cristal.

Em topografia e engenharia, o goniômetro é usado para medir ângulos e para triangulação; além disso, permite determinar a latitude de uma estrela com cálculos simples.

O goniômetro também é usado na astronomia para medir o diâmetro de estrelas ou galáxias, e na geodésia é usado para a triangulação do território na criação de mapas.

Dado curioso

Alguns biógrafos consideram que Jacques Charles não conseguiu tudo o que lhe é atribuído, mas pode ter se envolvido em uma confusão com outro de seus contemporâneos, conhecido como Carlos, o Geômetro.

Diz-se que Charles só conhecia o básico da área de matemática e que todos os artigos dessa área foram na verdade escritos pelo geômetra, que atuou como professor de dinâmica de líquidos na Academia desde 1785.

A confusão entre esses personagens pode ter sido devido ao fato de que fatos sólidos sobre Carlos, o Geômetro, são completamente desconhecidos. Por causa disso, alguns afirmam que Jacques Charles pode ter mentido sobre sua admissão na Academia; entretanto, esta informação não foi confirmada.

Referências

"Charles, Jacques-Alexandre-César" na Enciclopédia. Obtido em 27 de agosto de 2018 da Encyclopedia: encyclopedia.com
Dobberpuhl, David A. "Jacques Charles" em Chemistry Explained Foundations and Applications. Obtido em 27 de agosto de 2018 em Chemistry Explained :ochemicalexplained.com
“O balão de ar quente e a conquista dos céus” na National Geographic Espanha. Obtido em 27 de agosto de 2018 da National Geographic Spain: nationalgeographic.com.es
"Charles, Jacques Alexandre César" na Encyclopedia Universalis France. Obtido em 27 de agosto de 2018 da Encyclopedia Universalis France: universalis.fr
"Lei de Charles" na Enciclopédia Britânica. Obtido em 27 de agosto de 2018 da Encyclopedia Britannica: britannica.com