James Prescott Joule: biografia e contribuições para a ciência - Ciência - 2023

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James Prescott Joule (1818-1889) foi um físico britânico mais conhecido por suas pesquisas em eletricidade e termodinâmica. Seus estudos no campo do magnetismo o levaram a descobrir sua relação com o trabalho mecânico e o conduziram à teoria da energia. A unidade internacional de energia, calor e trabalho, conhecida como joule ou julho, leva o seu nome.

Hoje ele é reconhecido como um dos físicos mais notáveis de seu tempo, devido a suas pesquisas pioneiras em termodinâmica. No entanto, nem sempre foi assim. Joule teve que lutar para que boa parte de sua juventude fosse levada a sério pela comunidade científica. Apesar da qualidade de seu trabalho, ela achou difícil atrair financiamento e publicar em revistas de renome.

Era um jovem tímido e humilde, por isso precisava do apoio de personalidades mais fortes que o ajudassem a se fazer valer na comunidade científica.Em 1847 ele colaborou com William Thomson, mais tarde conhecido como Lord Kelvin, que, embora seis anos mais jovem que ele, nunca teve problemas com a autopromoção.

Bibliografia

James Prescott Joule nasceu em 1818 em Salford, perto de Manchester; e morreu em Sale em 1889. Ele cresceu em uma família rica que possuía uma fábrica de cerveja, que ele administrou.

Não foi à escola por problemas de saúde, mas recebeu aulas em sua própria casa até os 15 anos, quando teve que começar a trabalhar na destilaria.

John Dalton, o famoso químico britânico, foi seu professor de matemática e física, e quem o encorajou a realizar suas pesquisas científicas. Além disso, Dalton era membro da Sociedade Real de Londres para o Avanço das Ciências Naturais e conhecia muitos dos principais cientistas da época.

Ele impressionou o jovem Joule a tal ponto que, ao desenvolver suas próprias visões sobre a transformação da energia, foi inflexível na imprensa escrita, mesmo quando quase todos os outros cientistas discordavam dele.

Primeiros anos

James Joule teve alguns problemas de saúde durante a infância. Uma fraqueza na coluna causou uma leve deformidade. Por isso, não frequentou a escola e recebeu aulas particulares em casa, que combinou com o trabalho na destilaria de seu pai.

Por não interagir com outras crianças na escola, ele era tímido quando estava em companhia. Na verdade, a falta de uma personalidade mais forte pode estar por trás de sua falta de reconhecimento na comunidade científica.

Por isso precisava do apoio de outros cientistas que possuíssem os dons que lhe faltavam. No entanto, não foi até 1847 que William Thomson entrou em sua vida. Até então Joule lutava para publicar artigos de grande importância científica, mas quase sem impacto.

Estudos

De 1834 a 1837, James e seu irmão mais velho Benjamin receberam aulas particulares em sua própria casa. Seu professor de física e matemática foi o químico britânico John Dalton, que o encorajou a fazer pesquisas científicas.

A princípio, ele realizou seus experimentos no laboratório que montou no porão de sua casa, enquanto continuava seus estudos na Universidade de Manchester.

No início, estudou aspectos relacionados ao magnetismo durante as correntes elétricas e, graças a isso, inventou o motor elétrico. Ele também conduziu pesquisas na área de eletricidade e termodinâmica.

Aos 20 anos, ele conseguiu substituir a máquina a vapor da cervejaria de seu pai por uma elétrica com o objetivo de aumentar a eficiência e economizar dinheiro para a empresa. Enquanto conduzia sua pesquisa sobre o calor liberado por um circuito elétrico, ele formulou o que hoje é conhecido como lei de Joule.

Contribuições para a ciência

O trabalho de Joule é a história de uma luta constante contra um estabelecimento científico crítico que não estava disposto a aceitar as evidências até que fosse impossível ignorá-las.

Sua pesquisa científica culminou em 1850. Nesse ano publicou um artigo no qual apresentava medidas do equivalente mecânico do calor, para as quais utilizava seu famoso aparelho de roda de pás.

Lei de Joule

Enquanto investigava o calor liberado em circuitos elétricos, ele expôs a conhecida lei de Joule. Quando uma corrente elétrica flui por um condutor, ocorre um aumento na temperatura. Essa lei permite calcular o calor gerado quando a corrente elétrica flui por uma resistência.

Efeito Joule-Thomson

Em 1852, Joule e William Thomson descobriram que, quando um gás pode se expandir sem fazer nenhum trabalho externo, a temperatura do gás diminui. Esse fenômeno, chamado de efeito Joule-Thomson, foi a base da refrigeração e dos condicionadores de ar.

Primeira Lei da Termodinâmica

James Joule desempenhou um papel fundamental nos estudos de como conservar energia, ou primeira lei da termodinâmica, como um princípio universal da física. É baseado na conclusão de Joule de que calor e energia são equivalentes.

Reconhecimentos

O mundo científico do início do século 19 era complicado. Os graus de ciências não foram concedidos na Grã-Bretanha e não havia qualificações científicas profissionais. Apenas uma pequena minoria dos que publicaram artigos científicos tinha um emprego remunerado na ciência.

O próprio Joule conduziu a maioria de seus experimentos no porão de sua casa como um indivíduo particular e trabalhou com os poucos recursos à sua disposição.

No entanto, em 1866, a Royal Society concedeu-lhe o seu maior reconhecimento, a medalha Copley. Além disso, foi eleito presidente da Associação Britânica para o Avanço da Ciência em 1872 e 1887.

Em sua homenagem, a unidade do Sistema Internacional usada para medir energia, trabalho e calor é chamada de joule.

Referências

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James joule - MagLab. Recuperado em 8 de julho de 2019 em nationalmaglab.org
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