جول (جيمس برسكوت-)
جول (جيمس برسكوت)
Joule (James Prescott-) - Joule (James Prescott-)
جول )جيمس برسكوت ـ(
جول (جيمس برسكوت ـ)
(1818ـ1889)
جيمس جول James Brescote Joule فيزيائي بريطاني، كان له أثر بارز في تطوير المفهوم الحديث للطاقة. فقد كانت تجاربه ملهمة لمن تبعه من العلماء وعلى رأسهم هـ. هلمهولتز الذي قام بالصياغة النهائية لمفهوم الطاقة (1851). أثبت جول التكافؤ بين أشكال الطاقة المختلفة: الميكانيكية والكهربائية والحرارية وأنه يمكن تحويلها من شكل إلى آخر، وبهذا يكون وضع أساس قانون حفظ الطاقة وهو القانون الأول في التحريك الحراري[ر]. وهو أحد الفيزيائيين البارزين في القرن التاسع عشر فأوضح أهمية القياسات الدقيقة في التجارب العلمية.
تعلم جول تعليماً منزلياً على يد معلمين خاصين وعلى رأسهم الكيميائي جون دالتون (1835) وهو ابن عائلة ثرية لم تضطره إلى شغل أي منصب مهني، بل كان يعتمد مصادر عائلته المالية للقيام بأبحاثه.
قدّم جول عام 1840 في مقالة عنوانها «توليد الحرارة بوساطة الكهرباء» ما يعرف اليوم باسم أثر جول (الحراري) Joule effect. فبيَن أن الحرارة المتولدة في سلك نتيجة جريان تيار كهربائي فيه متناسبة مع حاصل ضرب مقاومة السلك في مربع التيار، وتوصل إلى ذلك عندما درس العلاقات بين الخرج الميكانيكي لمحرك مع التغيرات الكيميائية في المدخرة التي تزوده بالطاقة ومع التيار والجهد الكهربائيين في الدارة، فقد انصب اهتمامه الأول على تحسين أداء المحركات الكهربائية.
وفي عام1843 كتب مقالة يعيّن فيها قيمة العمل اللازمة لإنتاج وحدة واحدة من كمية الحرارة، تعرف اليوم بالمكافئ الميكانيكي للحرارة. فاستعمل أربع طرائق متزايدة الدقة أشهرها تجربته التقليدية التي تترك فيها أثقال مربوطة بحبل على بكرة تدير دولاباً ذا زعانف مغموراً في سائل حين سقوطها. واعتماداً على حساب الطاقة الميكانيكية للأثقال وقياس ازدياد درجة حرارة السائل، تمكن من الوصول إلى المكافئ الميكانيكي للحرارة. وقد أوضح باستخدام مواد مختلفة أن الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة مهما كانت المادة المسخنة.
اكتشف مع وليام تومسون عام 1852 ما يعرف اليوم باسم أثر جول وتومسون أو أثر جول وكلفن، حين لاحظا انخفاضاً في درجات حرارة جميع الغازات عدا الهدروجين والهليوم، عندما تتمدد من دون أن تنجز أي عمل، أو تتبادل حرارة وذلك باستخدام سدادات مسامية. وقد قاد هذا الاكتشاف إلى البدء بصناعة جديدة بارزة في القرن التاسع عشر هي صناعة التبريد. كما قادت هذه الظاهرة إلى إمكانية تمييع الغازات [ر. التميع]. أما بالنسبة للهدروجين والهليوم فلا يبردان إلا إذا كانت درجة حرارة الغاز الابتدائية منخفضة بحد ذاتها.
كان يرمز بـ Jوهو الحرف الأول من اسمه للمكافئ الميكانيكي للحريرة، لكن لجنة المقاييس والمعايير اعتمدت الجول واحدة عيارية في الجملة الدولية لقياس العمل أو الطاقة تخليداً لما قدّم في هذا المجال ويرمز لهذه الواحدة اليوم بـ J.
فوزي عوض
الموضوعات ذات الصلة: |
التحريك الحراري ـ التميع.
مراجع للاستزادة: |
- T.B Akrill, G.A.G.Bennet and C.J.Miller Edward Arnold, Physics (1979).
- التصنيف : الكيمياء و الفيزياء - النوع : أعلام ومشاهير - المجلد : المجلد السابع، طبعة 2003، دمشق - رقم الصفحة ضمن المجلد : 805 مشاركة :