Historias de investigaciones científicas sobre Joule
El siguiente es un artículo sobre las historias de investigación científica de Joule compilado para usted. ¡Espero que le guste! Para obtener más recursos de cuentos para niños, busque Children's Story Channel para compartirlos con usted.
Joule (1818～1889) fue un inglés. Nació el 24 de diciembre de 1818 en la familia del propietario de una cervecería en Manchester. Siguió a su padre en la elaboración de cerveza desde que era un niño y nunca fue a ella. escuela. Sin embargo, Joule era talentoso e inteligente y le gustaba leer. A menudo leía mientras trabajaba y aprendía muchos conocimientos por sí mismo. Más tarde tuvo la suerte de conocer al famoso químico profesor Dalton, y a menudo acudía a él en busca de consejo. A partir de entonces, Joule desarrolló un fuerte interés por las ciencias naturales, especialmente las ciencias experimentales.
En una ocasión, Joule y su hermano encontraron un caballo cojo y le pasaron corriente eléctrica. El caballo saltaba salvajemente cuando era estimulado. Joule notó la magnitud de la corriente y los saltos salvajes del caballo, y dijo que se trataba de un experimento en el que se utilizaban caballos para observar descargas eléctricas. En otra ocasión, Joule utilizó el fuerte ruido producido por una pistola de pólvora para realizar un experimento de eco. Para hacer el ruido más fuerte, cargó tres veces la pólvora en el cañón. Como resultado, las llamas del cañón quemaron las cejas de Joule.
A los 24 años, Joule comenzó a investigar en profundidad el problema de la liberación de calor de los conductores energizados. Convirtió una de las casas de su padre en un laboratorio y, cuando tenía tiempo libre, iba al laboratorio a trabajar sin parar. El primer cable de resistencia enrollado de Joule alrededor de un tubo de vidrio para fabricar un calentador eléctrico. Luego se coloca el calentador eléctrico en una botella de vidrio que contiene una masa conocida de agua. Enciende el calentador eléctrico y pon en marcha el cronómetro, revolviendo suavemente el agua con una pluma de pájaro para igualar la temperatura. Desde un termómetro insertado en el agua se pueden observar los cambios de temperatura del agua en cualquier momento. Al mismo tiempo, utilice un amperímetro para medir la magnitud de la corriente. Joule realizó este tipo de experimento una y otra vez. Una gran cantidad de datos le permitió descubrir que el calor generado cuando la corriente pasa a través del conductor es proporcional al cuadrado de la corriente, la resistencia del conductor y el tiempo que tarda. para conducir electricidad.
Joule escribió esta regla experimental en un artículo "Sobre el calor emitido por conductores metálicos y baterías durante la electrólisis" y lo publicó en la "Philosophical Magazine" británica en 1841. Sin embargo, el artículo no atrajo la atención de la comunidad académica. Porque, según algunos estudiosos, la relación entre electricidad y calor no puede ser tan sencilla. Además, Joule es sólo un enólogo y no tiene título universitario. Un año más tarde, Lenz, académico de la Academia Rusa de Ciencias en San Petersburgo, también realizó experimentos sobre electricidad y calor, y obtuvo resultados que eran completamente consistentes con Joule. El artículo de Joule se tomó en serio y más tarde la gente llamó a esta ley ley de Joule.
Ni el abandono ni los elogios del mundo exterior afectaron la búsqueda de la verdad por parte de Joule, y continuó su trabajo experimental. Después de completar el estudio de los efectos térmicos de la corriente eléctrica, Joule realizó experimentos sobre la conversión de trabajo y calor. Joule creía que la energía de la naturaleza no se puede destruir. Cuando se consume energía mecánica, siempre se puede obtener la energía térmica correspondiente. Por tanto, debe existir una relación cuantitativa definida entre trabajo y transferencia de calor. Entonces, ¿cuántos julios de trabajo equivalen a 1 caloría de calor (hoy en día, la gente llama a esta relación de conversión equivalente de trabajo térmico). Joule quería encontrar esta relación mediante experimentos. Para ello, diseñó cuidadosamente un calorímetro y utilizó diferentes métodos para realizar exploraciones experimentales. En los últimos 40 años desde 1843, Joule ha realizado más de 400 experimentos y finalmente obtuvo un valor equivalente de trabajo térmico más preciso de 1 cal = 4,15 julios. Aunque este valor es menor que el valor equivalente de trabajo térmico reconocido actualmente de 1 cal = 4,18 julios, fue algo notable en las condiciones experimentales de la época. El valor equivalente del trabajo térmico en julios se ha mantenido sin cambios durante 30 años, lo cual es extremadamente raro en física.
Joule midió con precisión el equivalente al trabajo térmico, demostrando además con hechos irrefutables que la ley de conversión y conservación de la energía es una verdad objetiva. La determinación de esta ley no sólo proporciona una base teórica sólida para el desarrollo de las ciencias naturales, sino que también proporciona una base científica sólida para el establecimiento del materialismo dialéctico. En la práctica, dio el veredicto final de "irrealizable" a la fantasía de crear una "máquina de movimiento perpetuo". En resumen, nos permite dejar de estar perdidos ante los complicados y variados fenómenos físicos y proporciona un arma poderosa para que la humanidad comprenda y transforme la naturaleza.
Para conmemorar los grandes logros de este físico, la física nombró a la unidad de trabajo Joule.