SME
Utorok, 7. júl, 2020 | Meniny má OliverKrížovkyKrížovky
ĽUDIA A UDALOSTI

Joule zistil, že energia sa nestráca

Britský fyzik James Joule bol významným vedcom 19. storočia. Podieľal sa na formulácii zákona o zachovaní energie, jeho menom pomenovali jednotku energie. 11. októbra uplynulo 120 rokov od Joulovej smrti.

James Prescott Joule.James Prescott Joule. (Zdroj: WIKIMEDIA)


James P. Joule

Narodil sa 24. decembra 1818.
Jouleov zákon bol zverejnený v roku 1840.
Zomrel 11. októbra 1889.

James Prescott Joule bol jedným z mála ľudí v histórii, ktorí mohli diktovať tomuto svetu svoje zákony, aj keď „iba“ fyzikálne.
Narodil sa 24. decembra 1818 v Salforde pri Manchestri v rodine pivovarníka. Od detstva bol uzavretý a málovravný, možno aj preto, že nemal dostatočne pevné zdravie na to, aby obstál v detských hrách.

Stroje namiesto ľudí

O čo menej Joulea lákal svet ľudí, o to viac sa ponáral do sveta strojov a experimentov. Napriek tomu, že pracoval v pivovare svojho otca a neskôr ho aj vlastnil, to hlavné, čo v živote urobil, nemá s pivom veľa spoločného. Azda iba to, že pri práci s najrôznejšími strojmi pri výrobe piva sa ich snažil sústavne skúmať, merať a zlepšovať.

Mladý Joule nechodil pre chatrné zdravie do školy a až do pätnástich rokov bol doma, kde dostával aj vzdelanie. Našťastie však bolo domáce vyučovanie na svoje časy veľmi kvalitné a rozvinulo Joulovo prirodzené nadanie.

Sedemnásťročný Joule začal chodiť na súkromné hodiny k vynikajúcemu britskému fyzikovi a chemikovi Johnovi Daltonovi, ktorý pôsobil tiež v Manchesteri. Dalton, nadšený zástanca atómovej a tvorca atomistickej teórie (všetky atómy jedného prvku majú rovnakú hmotnosť) vštepil Joulovi zásadu, že najlepšou vedou je dobrý experiment. Okrem matematiky a chémie preto učil Joula pracovať s citlivými laboratórnymi zariadeniami.

Elektrošoky a spálené obočie

Joulovým životným koníčkom sa stali oblasti, ktoré mnohým z nás skôr naháňajú strach: elektrické či magnetické pole, otáčavý pohyb vodiča, termodynamika, vykonaná práca. Fascinovali ho vlaky, čím možno vysvetliť jeho zaujatie tepelnou energiou. Snažil sa zvýšiť výkon elektrických strojov zapojením výkonných batérií a sníval o tom, že v pivovare raz nahradí všetky parné stroje elektrickými.

Užitočné hobby svojho syna podporil otec tým, že v pivovare zriadil laboratórium. Joule v ňom vyrábal veľmi presné zariadenia a vynachádzal nové (napríklad prístroj na elektrické zváranie), a často ich aj skúšal na ľuďoch.

Raz vraj dal jednej služobnej sériu elektrošokov, ktoré boli také silné, že omdlela. Inokedy sa mu podaril veľmi zaujímavý experiment, pri ktorom mu zhorelo obočie.

No nič nebolo zbytočné. Joule sa čoraz viac prepracovával k pochopeniu toho, ako sa mení elektrický prúd na teplo. V roku 1840 publikoval zákon o tepelných účinkoch elektriny, ktorý dostal jeho meno. Často ho však označujú aj ako Joulov-Lenzov zákon, pretože nezávisle, aj keď o dva roky neskôr, ho formuloval nemecký fyzik H. Lenz.

Zákon aj experiment

Joule nezabúdal, že účinky matematických rovníc treba overovať v praxi. V roku 1843 uverejnil svoje prvé experimentálne dôkazy o zachovaní energie.

Experiment spočíval v tom, že medzi póly elektromagnetu umiestnil cievku. Uviedol ju do rotačného pohybu, ktorý v nej vytváral elektrický prúd a uvoľnené teplo zohrievalo vodu. Keď porovnal prácu vykonanú padajúcim závažím a teplom, ktoré sa uvoľnilo z vodiča, určil mechanický ekvivalent tepla (to mohlo vznikať chemickým, elektrickým alebo iným spôsobom).

Zistil, že teplo nie je tekutina, ako si ľudia vtedy mysleli, ale forma energie, ktorá zostáva počas práce zachovaná; nemôže sa stratiť, môže sa iba premeniť na inú formu. Je to jeden zo základných fyzikálnych zákonov, vďaka ktorému si dnes vieme trebárs zrátať energetický obsah potravy.

Joule spolupracoval s mnohými vedcami, ktorí skúmali tú istú oblasť. Patril medzi nich lord Kelvin (William Thomson), heilbronnský lekár Julius Robert Mayer (založil bioenergetiku, skúmajúcu energetickú bilanciu v živých organizmoch) a s prírodovedcom, lekárom a matematikom Hermannom von Helmholtzom, ktorý tiež významne prispel k formulácii zákona o zachovaní energie.

Joule napísal veľa odborných prác, stal sa uznávaným vedcom a členom prestížnej britskej vedeckej akadémie - Kráľovskej spoločnosti. Celý život sa však živil výrobou piva, a keďže financoval svoje výskumy sám, nakoniec sa mu minuli peniaze a spolu s nimi aj možnosť experimentovať. Nie je vylúčené, že strata životnej motivácie bola jednou z príčin choroby mozgu, na ktorú v októbri 1889 Joule zomrel.

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Minúta po minúte: Kollár podá návrh na svoje odvolávanie

V prípade odvolania nevylúčil šéf Sme rodina ani odchod hnutia z koalície.

Predseda parlamentu Boris Kollár (Sme rodina).

Ak parlament Kollára odvolá, Sme rodina odíde z vlády

Kollár vyslovenie dôvery navrhne sám na utorkovej schôdzi.

Boris Kollár

Koronavírus: Na Slovensku pribudli dva nové prípady (minúta po minúte)

Celkovo sa nakazilo 1767 ľudí, v pondelok otestovali 873 vzoriek.

Minister financií Eduard Heger.
Ružomberský tréner Ján Haspra prežil bujarú mladosť.

Neprehliadnite tiež

Podcast Pravidelná dávka

Do biológie ukryli štyri bilióny dolárov

Bioinžinierstvo a syntetická biológia sú o ekonomickom prínose.

Podcast Klik

Klik: Čo by ste nikdy nemali napísať na Facebook

Ako sa ochrániť na sociálnych sieťach.

Podcast Klik

Vedci našli baktérie odolné voči antibiotikám aj chlóru v mestskej kanalizácii

K najhoršiemu by došlo, ak by sa voda z kanalizácie dostala do povrchovej vody.

Archívny záber Marka Zuckerberga z roku 2019.