James Prescott Joule

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James Prescott Joule
James Prescott Joule foi um físico britânico, filho de um bem-sucedido cervejeiro. Nasceu em 1818 e morreu, aos 71 anos, em 1889. Joule foi educado por meio de aulas particulares. Nesse tempo, teve contato com alguns grandes nomes da ciência, dos quais se destaca John Dalton. A ciência era um hobby na vida de Joule, mas suas contribuições foram muito significativas.
Sentiu-se atraído pela física, especialmente pelos temas relacionados ao calor. Iniciou seus trabalhos experimentais num laboratório anexo à cervejaria. A experiência adquirida por Joule o habilitou a medir diferenças de temperatura com grande precisão, e foi encorajado a prosseguir em suas pesquisas por William Thomson (Lord Kelvin).
Joule estudou a natureza da corrente elétrica. Após inúmeros experimentos ele descobriu que, quando um condutor é aquecido ao ser percorrido por uma corrente elétrica, ocorre uma transformação de energia elétrica em energia térmica. Este fenômeno é conhecido como Efeito Joule em sua homenagem.
Quando tinha 18 anos Joule iniciou seus estudos sobre o calor liberado por uma corrente elétrica fluindo em um condutor, e em 1840 deduziu a lei que relaciona a corrente elétrica e a resistência do condutor ao calor transmitido (Lei de Joule), e publicou "Sobre a Produção de Calor por meio da Eletricidade Voltaica".
Entre 1837 e 1847 seu trabalho estabeleceu o princípio da conservação da energia e a equivalência do calor e de outras formas de energia. O médico J. R. Mayer tinha chegado à idéia da conservação da energia na década de 1840, mas de uma forma não tão clara, e W. Thomson e Helmholtz também deram contribuições, mas foi Joule que estabeleceu a equivalência de uma forma explícita e precisa.
Contudo, o interesse de Joule desviou-se da estrita questão financeira para o de quanto trabalho pode ser extraído de uma determinada fonte, levando-o a especular sobre a convertibilidade da energia. Em 1843 publicou os resultados de experiências mostrando que o efeito do calor que tinha quantificado em 1841 foi devido à geração de calor no condutor e não a sua transferência de outra parte do equipamento. Esta foi uma objeção direta à teoria calórica que dizia que o calor não pode ser nem criado nem destruído. A teoria calórica havia dominado o pensamento na ciência do calor desde que fora introduzida por Antoine Lavoisier em 1783. O prestígio de Lavoisier e o sucesso prático da máquina de calor da teoria calórica de Sadi Carnot desde 1824 garantiam que o jovem Joule, que não trabalhava nem na academia nem na profissão de engenheiro, teria um caminho difícil pela frente. Os defensores da teoria calórica prontamente apontaram para a simetria do efeito Peltier-Seebeck para alegar que o calor e a corrente eram convertíveis, pelo menos aproximadamente, por um processo reversível.
A descoberta da conservação da energia foi uma das chaves para a nova ciência da termodinâmica. Joule e seus contemporâneos não entendiam inicialmente que os processos termodinâmicos deveriam ser irreversíveis. Eles viam a energia no universo como sendo um processo que poderia ser repetido indefinidamente através da reciclagem da mesma energia. Essa idéia, no entanto, só veio a cair com a descoberta da Segunda Lei da Termodinâmica, que diz que a energia percorre um único sentido, e a descoberta da entropia.
A Lei de Joule (ou efeito de Joule)
Lei de Joule (também conhecida como efeito de Joule) é uma lei física que expressa a relação entre o calor gerado e a corrente elétrica que percorre um condutor num determinado tempo.
· Ela pode ser expressa por:
Q = I2 R t
Em que:
· Q é o calor gerado por uma corrente constante percorrendo uma determinada resistência elétrica por determinado tempo.
· I é a intensidade da corrente elétrica que percorre o condutor com determinada resistência R.
· R é a resistência elétrica do condutor.
· t é a duração ou espaço de tempo em que a corrente elétrica percorreu ao condutor.
Bibliografia
http://www.explicatorium.com/biografias/james-joule.html, acessado em 27/10/19;
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/james-prescott-joule.htm, acessado em 27/10/19;
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Biografias/james_joule.php, acessado em 27/10/19;
http://www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/person/joule.htm, acessado em 27/10/19;
https://www.britannica.com/biography/James-Prescott-Joule, acessado em 27/10/19.
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