James Prescott Joule

James Prescott Joule
James Prescott Joule
Sündinud	24. detsember 1818 Salford, Lancashire
Surnud	11. oktoober 1889 (70-aastaselt) Sale, Cheshire
Kodakondsus	Suurbritannia
Teadlaskarjäär
Tegevusalad	Füüsika
Tuntumad tööd	Termodünaamika esimene seadus

James Prescott Joule (24. detsember 1818 Salford, Lancashire – 11. oktoober 1889 Sale, Cheshire) oli inglise füüsik ja õllepruulija.

Ta oli Londoni Kuningliku Seltsi liige. 

Joule uuris soojuse käitumist ja avastas seose mehaanilise töö ja soojuse vahel. Seose tulemusena sõnastas energia jäävuse seaduse, millest järeldub, et energia ei teki ega kao, ta võib vaid muunduda ühest liigist teise ning kanduda ühelt kehalt teisele. Uuris peamiselt elektromagnetismi, soojust ja gaaside omadusi. Avastas elektrivoolu soojusliku toime seaduse.

Joule’i järgi on nimetatud energiaühik džaul, mis on SI-süsteemi põhiühik. Ta töötas lord Kelviniga, et arendada absoluutne skaala temperatuuri mõõtmise jaoks, mis hiljem nimetati Kelvini skaalaks. Joule uuris peamiselt elektromagnetismi, soojust ja gaaside omadusi. Avastas elektrivoolu soojusliku toime seaduse, mis nimetati Joule'i-Lenzi seaduseks. Peaaegu kõik elektrisoojendusseadmed töötavad Joule'i-Lenzi seaduse põhimõttel. Sama valemi järgi leitakse ka soojuskadusid elektriülekandeliinides.

Algusaastatel

James Prescott Joule’i isa Benjamin Joule (1784–1858) oli jõukas õllepruulija. James Prescotti abikaasa Alice Prescott oli sündinud New Bailey tänaval Salfordis.

Noort Joule’i õpetas kuulus teadlane John Dalton. Teda mõjutasid tugevalt keemik William Henry ning Manchesteri insenerid Peter Ewart ja Eaton Hodgkinson. Ta oli lummatud elektrist ning tema ja ta vend eksperimenteerisid elektriga, andes elektrilööke üksteisele ja koduabilistele.

Saanud täiskasvanuks, hakkas Joule õlletehast juhtima. Teadusega tegeles ainult hobi korras. 1840. hakkas ta uurima võimalust asendada õlletehase aurumasinad äsja leiutatud elektrimootoriga. Tema esimesed teadustööd elektri teemal olid abiks William Sturgeonile “Annals of Electricity” koostamisel.

Joule’i ärimehe vaim ja teaduslik uudishimu motiveerisid teda uurima, milline masin on efektiivsem. Ta avastas Joule’i esimese seaduse 1841. aastal, millest selgus, et elektrivoolu töö arvel juhis eraldunud soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruuduga, juhi takistusega ja ajaga. Ta jätkas oma tööga ja jõudis tulemuseni, et aurumasinas 450 grammi söe põletamine oli ökonoomsem kui sama suure hulga tsingi kasutamine elektrimootoris.

Joule selgitas välja energia jäävuse seaduse ehk energia ei kao kuhugi, vaid muundub ühest energialiigist teise. See oli otseses vastuolus Antoine Lavoisier' teooriaga. Lavoisier oli väga austatud füüsik ja Joule’i ees oli raske tee, sest tema teooria vastased tõid välja asjaolu, et Joule töötas väljaspool ülikoole.