James Prescott Joule. Biografie

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James Prescott Joule (1818-1889). Biographie eines Wissenschaftlers

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James Prescott Joule (1818-1889)
James Prescott Joule

Nicht nur in der Elektrotechnik, sondern auch in anderen Wissenschaftsgebieten ist die Einheit Arbeit und Energie nach ihm benannt.

Joule wurde am 24. Dezember 1818 in der kleinen Stadt Salford in der Nähe von Manchester (Großbritannien) geboren. Sein Vater war reich (er hatte eine Brauerei in Manchester), und da der kleine Joule sehr kränklich war, erhielt er seine Schulausbildung zu Hause. Zu seinen Heimlehrern gehörte beispielsweise John Dalton (denken Sie an den Begriff „Farbenblindheit“). Er brachte Joule nicht nur Mathematik bei, sondern brachte ihm auch die Grundlagen der Physik und Chemie bei und machte ihn mit Laborgeräten bekannt. Joule begann sich für physikalische Experimente zu interessieren.

Beim Experimentieren mit den ersten Elektromotoren entdeckte Joule, dass die Leistung des Motors proportional zum Produkt aus Strom und EMF der Batterie ist, von der der Motor gespeist wurde (und das ist jetzt so offensichtlich!). In der Zeit von 1840 bis 1847 untersuchte Joule die thermische Wirkung von elektrischem Strom und stellte fest, dass die in dem vom Strom durchflossenen Draht freigesetzte Wärmemenge proportional zum Produkt aus dem Widerstand des Leiters und dem Quadrat der Stromstärke ist (Das sind jetzt Schulformeln). In Zusammenarbeit mit einem anderen berühmten Physiker, William Thomson, fand Joule heraus, dass die Temperatur eines Gases sinkt, wenn es ohne Arbeitsleistung expandiert wird (adiabatische Expansion). Dieser Effekt wird Joule-Thomson-Effekt genannt und ist das Herzstück der modernen Kühl- und Klimatechnik.

Joule stellte in seiner Arbeit fest, dass ein enger Zusammenhang zwischen mechanischer und thermischer Energie besteht. Er berechnete das mechanische Äquivalent der Wärme. Joule leistete einen großen Beitrag zur Thermodynamik und bestätigte den Energieerhaltungssatz. Joule betrachtete Wärme als die Bewegung von Teilchen. Er berechnete die Bewegungsgeschwindigkeit von Gasmolekülen und stellte deren Abhängigkeit von der Temperatur fest.

Die Bedeutung von Joules Werk wurde bereits von seinen Zeitgenossen hoch geschätzt. 1850 wurde Joule zum Fellow der British Royal Society gewählt. Er war außerdem Ehrendoktor vieler europäischer Universitäten und gelehrter Gesellschaften. Als 1961 das internationale SI-Einheitensystem eingeführt wurde, wurde die Einheit Arbeit und Energie zu Recht nach ihm benannt.

James Prescott Joule starb am 11. Oktober 1889.

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