Τζάουλ, Τζέιμς Πρέσκοτ

(Joule, Σάλφορντ 1818 – Σέιλ Τσέσαϊρ 1889). Άγγλος φυσικός. Γιος εργοστασιάρχη μπίρας έγινε ο ιδιοκτήτης του εργοστασίου του οποίου ανέλαβε τη διεύθυνση. Ασχολήθηκε με επιστημονικές έρευνες παίρνοντας μερικά μαθήματα από τον Ντάλτον και συνέχισε μόνος του τη μελέτη. Εγκατέλειψε τη βιομηχανία του πατέρα του για να αφοσιωθεί αποκλειστικά στην επιστήμη και ασχολήθηκε κυρίως με τις μετατροπές των διαφόρων μορφών ενέργειας. Περίφημη είναι η πραγματεία, που ο Τ. παρουσίασε το 1840 στη Βασιλική Εταιρεία, στην οποία αναφέρονται οι έρευνές του για ένα φαινόμενο σχετικό με τη συνεχή παραγωγή θερμότητας από τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος σε έναν αγωγό και διετύπωσε τον νόμο, που φέρει το όνομά του. Ο νόμος του Τ. συνοψίζεται στα επόμενα: Αν μία αντίσταση διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα I, τότε παρατηρείται μία ανύψωση της θερμοκρασίας της. Αν U είναι η διαφορά δυναμικού ανάμεσα στα δύο άκρα της, τότε το έργο Α που παράγεται κατά τη μετακίνηση φορτίου q μεταξύ των δύο άκρων θα είναι: A = q · u ή A = i · t · u, επειδή q = it. Η ισχύς Ν που παράγεται θα είναι: και επειδή U = i – R (νόμος του Ωμ) είναι: Ν = i² · R. Το έργο Α που παράγεται από το ρεύμα i μέσα σε χρόνο t (A = Ν · t = i² · R · t) εκλύεται από τον αγωγό στο περιβάλλον με τη μορφή θερμότητας Q. Είναι επομένως: Q = i² · R · t (νόμος του T.). Επειδή η εκλυόμενη θερμότητα Q είναι ανάλογη προς το τετράγωνο της έντασης του ρεύματος θα είναι ανεξάρτητη από τη φορά του ρεύματος. Η θερμότητα Q δεν αυξάνεται απεριόριστα με τον χρόνο t γιατί έρχεται μία στιγμή, που η θερμοκρασία του αγωγού είναι τέτοια, ώστε η εκπομπή θερμότητας από την επιφάνειά του να ισούται με τον ρυθμό παραγωγής της. Ο T., ταυτόχρονα με τον Μάγερ, ο οποίος μελέτησε το πρόβλημα θεωρητικά, διετύπωσε την αρχή της ισοδυναμίας μεταξύ μηχανικού έργου και θερμικής ενέργειας φτάνοντας στον πειραματικό προσδιορισμό του μηχανικού ισοδύναμου της θερμίδας. Οι θεμελιώδεις έρευνες του Τ. έδωσαν τις πειραματικές βάσεις της μηχανικής θεωρίας της θερμότητας και οδήγησαν στη συνέχεια στη διατύπωση της γενικής αρχής της διατήρησης της ενέργειας. Μαζί με τον Κέλβιν ο Τ. μελέτησε την ταχεία εκτόνωση των αερίων άνευ παραγωγής εξωτερικού έργου και τα προβλήματα της εσωτερικής ενέργειας των τέλειων (ιδανικών) αερίων. τζάουλ. Μονάδα έργου και ενέργειας στο Διεθνές Σύστημα. Είναι το έργο, που παράγεται από τη δύναμη ενός νιούτον της οποίας το σημείο εφαρμογής μετακινείται κατά ένα μέτρο κατά τη διεύθυνση και τη φορά της δύναμης. Έχει σύμβολο J και ισούται με 10⁷ έργια. Η ανύψωση της θερμοκρασίας, που σημειώνεται από ένα ακριβές θερμόμετρο, είναι ανάλογη με την ποσότητα της θερμότητας, που παράγεται από το πέρασμα του ηλεκτρικού ρεύματος στον αγωγό, ο οποίος περιβάλλει το δοχείο του υδράργυρου του θερμόμετρου.