ჯეიმს ჯოულის ცხოვრება და მოღვაწეობა. ახალი სამეცნიერო დისციპლინა - თერმოდინამიკა

100 ცნობილი მეცნიერი სკლიარენკო ვალენტინა მარკოვნა

ჯულ ჯეიმს პრესკოტი (1818-1889)

ჯულ ჯეიმს პრესკოტი

(1818 - 1889 წწ.)

ბენჟამინ ჯული, მდიდარი ლუდის მწარმოებელი, ცხოვრობდა სალფორდში, მანჩესტერის მახლობლად. 1818 წლის 24 დეკემბერს მისმა მეუღლემ ელისმა ბიჭი გააჩინა. მათ ჯეიმს პრესკოტი დაარქვეს. ოჯახს უკვე ჰყავდა ერთი ვაჟი, ბენჯამინი. კიდევ ორი ​​ბავშვი გარდაიცვალა ჩვილობაში. ჯეიმსის შემდეგ ჯოულების ოჯახში კიდევ სამი შვილი შეეძინათ: ორი გოგონა და ერთი ბიჭი. Ელემენტარული განათლებაპატარა ჯოულები მიიღეს სახლში. ჯეიმსი ავადმყოფი ბავშვი იყო – ზურგის პრობლემები ჰქონდა, მაგრამ სპეციალური ვარჯიშებისა და პროცედურების წყალობით გაძლიერდა და გამოჯანმრთელდა. სავარაუდოდ, ავადმყოფობის გამო ჯეიმსი გაიზარდა მორცხვი და მოკრძალებული.

ჯეიმსი და ბენჯამინი, თითქმის იმავე ასაკში, ძალიან მეგობრულები იყვნენ და ერთად სწავლობდნენ. 1834 წელს მამამ ძმები გაგზავნა მანჩესტერის ლიტერატურულ და ფილოსოფიურ საზოგადოებაში, სადაც მათ უნდა შეესწავლათ ქიმია.

დიდ მეცნიერთა უმეტესობას ჰყავდა შესანიშნავი მასწავლებლები ცხოვრებაში. ჯოულისთვის ასეთი მასწავლებელი იყო ცნობილი ქიმიკოსიდა ფიზიკოსი ჯონ დალტონი, რომელიც იმ წლებში იყო მანჩესტერის ლიტერატურული და ფილოსოფიური საზოგადოების პრეზიდენტი. გაკვეთილები დალტონთან გაწეული დიდი გავლენაძმებ ჯულებზე და გააღვიძა მათი ინტერესი მეცნიერების მიმართ. დალტონი ახალგაზრდებს ასწავლიდა არითმეტიკას, ალგებრას, გეომეტრიას, ბუნებრივი ფილოსოფიადა, რა თქმა უნდა, ქიმია. სამწუხაროდ, მალევე, 1837 წელს, დალტონს ინსულტი დაემართა და იძულებული გახდა დაეტოვებინა სწავლება. მაგრამ დიდმა მეცნიერმა მოახერხა ახალგაზრდა ძმების ჯულის გულებში ჩაენერგა კვლევისადმი ინტერესი და ასწავლა მათ ექსპერიმენტული მუშაობის საფუძვლები. რა თქმა უნდა, თავიდან ეს ინტერესი უფრო ბიჭურ გართობას ჰგავდა. მაგალითად, ექოს შესწავლისას ჯეიმსმა მთებში დაკარგა მამის იარაღი. სხვა შემთხვევაში წარბები დაუწვა წარუმატებელი გასროლით. ელექტროენერგიის კვლევისას ჯეიმსმა და ბენჯამინმა ააშენეს ელექტრო მანქანა და დაუმორჩილეს ერთმანეთს და მსახურების შვილებს. მგრძნობიარე დარტყმებიმიმდინარე. მამამ, თუმცა, წაახალისა მეცნიერების გატაცება და ამისთვის სპეციალური ოთახიც კი გამოყო.

მაგრამ არ უნდა იფიქროთ, რომ ახალგაზრდებმა მთელი დრო სწავლას და გართობას დაუთმეს. თხუთმეტი წლის ასაკიდან ჯეიმსი მუშაობდა მამის ქარხანაში, რომლის ჯანმრთელობაც სასურველს ტოვებდა და, შესაბამისად, მისი ვაჟების დახმარება იყო საჭირო. ჯული საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში დარჩა მოყვარულ მეცნიერად. მისი ნიჭის, დროისა და ძალისხმევის გამოყენების მთავარი ადგილი მამის საწარმო იყო. ჯეიმსმა გამოიკვლია თავისუფალი დროხშირად ღამით. პირველი სერიოზული ნაშრომი მიეძღვნა ელექტროენერგიის და მაგნეტიზმის შესწავლას. 19 წლის ასაკში მან ააგო ორიგინალური ელექტრომაგნიტური ძრავა, რომლის აღწერა გამოქვეყნდა ჟურნალში "Annals of Electricity". ეს პუბლიკაცია იყო ჯეიმს ჯოულის პირველი ნამუშევარი. და უკვე 1840 წელს ახალგაზრდა მეცნიერმა პირველი აღმოჩენა გააკეთა. მან აღმოაჩინა მაგნიტური გაჯერების ეფექტი და დაადგინა რკინის მაგნიტიზაციის ლიმიტის მნიშვნელობა. ჯოულმა მაშინვე იპოვა შედეგის გამოყენება და შექმნა ელექტრომაგნიტები უფრო დიდი ძალავიდრე ადრე ხელმისაწვდომი იყო. შემდეგ კი აღმოჩენები ერთმანეთის მიყოლებით მიდიოდა. 1842 წელს ჯულმა აღმოაჩინა და აღწერა მაგნიტოსტრიქციის ფენომენი - კრისტალური სხეულის ზომისა და ფორმის ცვლილებები მაგნიტიზაციის დროს. პარალელურად, მეცნიერმა დაიწყო ელექტრული დენის თერმული ეფექტის შესწავლა. და აქ შედეგმაც არ დააყოვნა. 1841 წელს ჯოულმა აღმოაჩინა მნიშვნელოვანი ნიმუში: გამტარში გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა, როდესაც მასში ელექტრული დენი გადის, პროპორციულია გამტარის წინააღმდეგობის, წრეში დენის კვადრატისა და იმ დროისა, რაც დენს სჭირდება. გაივლის. 1842 წელს ჯოულისგან დამოუკიდებლად რუსი მეცნიერი ემილ ხრისტიანოვიჩ ლენცი იმავე დასკვნამდე მივიდა. ინგლისელმა გამოაქვეყნა თავისი შედეგები მხოლოდ 1843 წელს ნაშრომში "მაგნიტოელექტროენერგიის თერმული ეფექტი და სითბოს მექანიკური მნიშვნელობა", ამიტომ პრიორიტეტი ამ საქმესრთული ინსტალაცია. თუმცა ამ საკითხს დიდი კამათი არ მოჰყოლია და ამიტომ ამ თანაფარდობას ახლა ჯოულ-ლენცის კანონს უწოდებენ.

მაგრამ რატომ არ ჩქარობდა ჯეიმსი თავისი აღმოჩენის შესახებ ინფორმაციის გამოქვეყნებას? ფაქტია, რომ მან ეს კანონი მხოლოდ როგორც შუალედური შედეგისაკმაოდ გაბედული ამოცანის გადაჭრის გზაზე უფრო გლობალური ფარგლები. მას სურდა დაემტკიცებინა, რომ არსებობს რაოდენობრივი კავშირი სხვადასხვა ბუნების ძალებს შორის, რაც იწვევს სითბოს გამოყოფას. ამიტომ პარალელურად ინგლისური დაიწყო მეცნიერმაკვლევა ფიზიკის კიდევ ერთ სფეროში: 1843 წლიდან მან ყოვლისმომცველი შეისწავლა ტემპერატურის სხვადასხვა ფენომენები, რამაც გამოიწვია რამდენიმე ფუნდამენტური აღმოჩენა. 1843 წელს ჯოულმა ექსპერიმენტულად აჩვენა, რომ სითბოს მიღება შესაძლებელია მექანიკური მუშაობადა გამოითვალა სითბოს მექანიკური ეკვივალენტი. ჯეიმსი ასეთი კონცეფციის დანერგვის აუცილებლობამდე მივიდა კიდევ უფრო ადრე: მეცნიერებმა განიცადეს სირთულეები მექანიკური სამუშაოების და სითბოს რაოდენობის გაზომვის ერთ ერთეულამდე მიყვანის შეუძლებლობის გამო. აგრძელებდა კვლევას ამ სფეროში, ჯულმა აღმოაჩინა კიდევ ერთი კანონი: შინაგანი ენერგია იდეალური გაზიდამოკიდებულია მხოლოდ ტემპერატურაზე და არ არის დამოკიდებული გაზის სიმკვრივეზე (მოცულობაზე). ახლა ამ კანონს ჯოულის სახელი ჰქვია.

რაც შეეხება მეცნიერის პირად ცხოვრებას, 1847 წელს ჯეიმს ჯოულმა დაქორწინდა ემილი გრაიმზე. სამწუხაროდ, ჯულის ოჯახური ბედნიერება ტრაგედიამ გაანადგურა. ემილი გარდაიცვალა 1854 წელს და დატოვა ორი შვილი: ვაჟი, ბენჯამინ არტური და ქალიშვილი, ალისა ემილი. სიცოცხლის ბოლომდე ჯეიმს ჯული ქვრივად დარჩა.

მეორე მოხდა 1847 წელს. მნიშვნელოვანი მოვლენა: ჯული შეხვდა უილიამ ტომსონს. ის პირველად შეხვდა მომავალ ბარონ კელვინს ბრიტანეთის სადისტრიბუციო ასოციაციის შეხვედრაზე. მეცნიერული ცოდნაოქსფორდში. ჯოულმა გააკეთა რეგულარული ანგარიშისითბოს მექანიკურ ეკვივალენტზე. მოგვიანებით ტომსონმა დაწერა: „ოქსფორდში გამართულ შეხვედრაზე გავიცანი ჯოელი და ეს ნაცნობობა მალევე გადაიზარდა უწყვეტ მეგობრობაში“.

მნიშვნელოვანი შეხვედრა შედგა ალპებში, სადაც ჯეიმსი და ემილი თაფლობის თვეში იმყოფებოდნენ. გზად წყვილი შემთხვევით შეხვდა თომსონს, რომელიც მთაში დასასვენებლად მიდიოდა. ძნელი სათქმელია, რამდენად ბედნიერი იყო ემილი ამ შეხვედრაზე - ბოლოს და ბოლოს, მეცნიერებმა მაშინვე დაიწყეს კვლევა, კერძოდ, აგრძელებდნენ თერმული ფენომენების შესწავლას, მათ დიდი ძალისხმევა გააკეთეს წყლის ტემპერატურის სხვაობის დასადგენად ზედა და ქვედა ნაწილებში. კასკადი დე სალანშის ჩანჩქერი. მართალია, მოგვიანებით ტომსონმა დაწერა, რომ მისი კოლეგის მეუღლეს დიდი ინტერესი ჰქონდა ასეთი საქმიანობით.

მათი დროის ორი გამოჩენილი მეცნიერის თანამშრომლობა ძალიან ნაყოფიერი აღმოჩნდა. მაგალითად, ისინი ერთად მივიდნენ დასკვნამდე, რომ მეტეორი არის ფენომენი, რომელიც დაკავშირებულია სხეულის ძლიერ გათბობასთან და აალებასთან, რომელიც ატმოსფეროში დიდი სიჩქარით შედის. გარდა აქტიური მიმოწერისა, რომლის დროსაც ჯოულმა და ტომსონმა აზრები გაცვალეს, მათ ასევე ჩაატარეს მრავალი ერთობლივი კვლევა. კერძოდ, 1853-1854 წლებში კოლეგები, სწავლობდნენ თერმული ფენომენებიდა აირების ქცევა სხვადასხვა პირობებიაღმოაჩინა ეფექტი სახელად ჯოულ-ტომსონის ეფექტი. იგი შედგება გამაგრილებელი აირებისგან ნელი ადიაბატურით (თბოგაცვლის გარეშე გარემო) რადგან ისინი მიედინება ფოროვან დანაყოფში. ეს ეფექტი გამოიყენება გაზების გათხევადებისთვის. ასევე, მეცნიერებმა დიდი დრო დაუთმეს სითხეებში თერმული ფენომენების შესწავლას. მათი ერთობლივი ძალისხმევის ნაყოფი იყო თერმოდინამიკური ტემპერატურის მასშტაბი, რომელსაც კელვინის სახელი ეწოდა.

რა თქმა უნდა, ჯეიმს ჯოულმა არ დატოვა დამოუკიდებელი კვლევა. 1848 წელს მან მნიშვნელოვანი მოხსენება წარუდგინა მანჩესტერის ლიტერატურულ და ფილოსოფიურ საზოგადოებას, რომელიც ერთ-ერთი ფუნდამენტური გახდა კინეტიკური თეორიაგაზები. ჯული, კალორიის კონცეფციის მგზნებარე მოწინააღმდეგე, რომელიც ჯერ კიდევ იმ დროს არსებობდა, არა მხოლოდ თეორიულად დაუპირისპირდა მის დებულებებს, არამედ გამოთვლებით დაადასტურა თავისი თვალსაზრისი. მოგვიანებით მეცნიერმა აჩვენა, რომ გარკვეულ ტემპერატურაზე ნაწილაკების სიჩქარე პროპორციულია კვადრატული ფესვიტემპერატურა (ამ შემთხვევაში უნდა იქნას გამოყენებული თერმოდინამიკური მასშტაბი). პარალელურად ჯული ბევრს მუშაობდა ბგერის გავრცელების თეორიაზე და მისი სიჩქარის გამოთვლაზე. დეტალებში ჩასვლის გარეშე უნდა ითქვას, რომ აქ მან შეძლო წინამორბედების მიერ დაშვებული რამდენიმე შეცდომის აღმოფხვრა.

როგორც ნიჭიერი ექსპერიმენტატორი და გამოჩენილი ინჟინერი, ჯეიმს ჯულმა ასევე დიდი ძალისხმევა დახარჯა არსებულის გაუმჯობესებასა და ორიგინალურების შესაქმნელად. სამეცნიერო ინსტრუმენტები. მან გააუმჯობესა გალვანომეტრი, გაზარდა ტემპერატურის გაზომვის სიზუსტე სიდიდის რიგითობით და ძირეულად გააუმჯობესა თერმომეტრების დიზაინი, რომელიც ადაპტირებულია ატმოსფეროს ტემპერატურის გასაზომად, მოდერნიზება ბარომეტრი და შექმნა ერთ-ერთი პირველი ვერცხლისწყლის ვაკუუმური ტუმბო.

ჯოულის 1847 წლის მოხსენებამ სითბოს მექანიკური ეკვივალენტის შესახებ ბრიტანეთის ასოციაციამ სამეცნიერო ცოდნის განვითარებისთვის შთაბეჭდილება მოახდინა არა მხოლოდ ტომსონზე. შეხვედრას ასევე ესწრებოდა იმდროინდელი უფრო მნიშვნელოვანი ფიგურა - მაიკლ ფარადეი, რომელმაც პატივი მიაგო თვითნასწავლი მეცნიერის იდეებს. 1849 წელს, ფარადეის ინიციატივით, ჯულმა სამეფო საზოგადოებას წარმოთქვა მოხსენება სითბოს მექანიკური ეკვივალენტის შესახებ. AT მომავალ წელსსაზოგადოებამ გამოაქვეყნა მოხსენების მასალები და ჯეიმს ჯოელი გახდა წევრი. 1852 წელს მეცნიერი დააჯილდოვეს ოქროს მედალისამეფო საზოგადოება. მოგვიანებით მეცნიერული აღიარებაგამოხატულია კიდევ ორ ჯილდოში: 1866 წ სამეფო საზოგადოებადააჯილდოვა კოპლის მედლით, ხოლო 1880 წელს ჯოულმა მიიღო დაჯილდოვდა მედლითალბერტი ხელოვნების საზოგადოებისგან, რომელიც მას პირადად წარუდგინა უელსის პრინცმა.

Დიდი დროჯეიმს ჯული ფაქტობრივად დარჩა მოყვარულ მეცნიერად. მისი მთავარი პროფესია ჯერ კიდევ მწიფდება იყო. მაგრამ 1854 წელს, მეუღლის გარდაცვალების შემდეგ, ჯულმა საბოლოოდ გაყიდა მამის ქარხანა და მთლიანად მიუძღვნა მეცნიერებას. Უფრო ბიოგრაფიული ინფორმაციამეცნიერის შესახებ საკმაოდ მწირია: ისედაც არც თუ ისე კომუნიკაბელური ჯული მეუღლის გარდაცვალების შემდეგ კიდევ უფრო მოწყვეტილი გახდა. მან თავისი დროის უმეტესი ნაწილი დამოუკიდებელ კვლევებს დაუთმო: ძირითადად, მან განაგრძო ადრე დაწყებული სწავლა. კერძოდ, მეცნიერმა დიდი ძალისხმევა დახარჯა სითბოს მექანიკური ეკვივალენტის ღირებულების გარკვევისთვის.

1872 წლიდან ჯეიმს ჯოულის ჯანმრთელობა გაუარესდა. მაგრამ მეცნიერი ებრძოდა გარემოებებს და გარკვეული ადმინისტრაციული მოვალეობებიც კი აიღო: ის აირჩიეს სამეცნიერო ცოდნის გავრცელების ბრიტანეთის ასოციაციის პრეზიდენტად. ჯოულს ეს საპატიო თანამდებობა 1887 წლამდე ეკავა. დიდი ხნის განმავლობაში ცხოვრობდა და ატარებდა კვლევას მამის საწარმოს გაყიდვიდან მიღებული თანხების შესახებ. მაგრამ, საბოლოოდ, (დაახლოებით 1875 წლისთვის) ეს ფული ამოიწურა. მეცნიერმა ითხოვა პენსია, მაგრამ ამას მხოლოდ 1878 წელს მიაღწია.

ჯეიმს ჯული გარდაიცვალა 1889 წლის 11 ოქტომბერს საკუთარ სახლში სეილში, ჩეშირის მახლობლად. იმავე წელს, ელექტრიკოსთა მეორე საერთაშორისო კონგრესზე, გადაწყდა, რომ მეცნიერის პატივსაცემად დაერქვას ელექტრო დენის მუშაობისა და ენერგიის ერთეული. მოგვიანებით, ეს ერთეული ასევე გამოიყენეს სითბოს რაოდენობის გასაზომად და შევიდა SI სისტემაში.

100 დიდი გენიოსის წიგნიდან ავტორი ბალდინ რუდოლფ კონსტანტინოვიჩი

მარქსი (1818–1883) კ მეცხრამეტე შუა რიცხვებისაუკუნე ევროპაში შეიცვალა სოციალური სტრუქტურაინდუსტრიულად განვითარებული ქვეყნები. ფეოდალიზმის დაძლევა იყო ვაჭრის გამარჯვება დიდებულზე, ბანკირი უფლისწულზე, ბურჟუა რაინდზე. საზოგადოებრივი სიმდიდრე მეტად არათანაბრად ნაწილდებოდა და

ავტორი უეირ ელისონი

1818 Rotuli Parliamentorum.

წიგნიდან ფრანგი მგელი - ინგლისის დედოფალი. იზაბელ ავტორი უეირ ელისონი

რუსი მეცნიერები და გამომგონებლების წიგნიდან ავტორი

ივან პეტროვიჩ კულიბინი (1735-1818)

რუსულის ისტორიის წიგნიდან ლიტერატურა XIXსაუკუნეში. ნაწილი 2. 1840-1860 წწ ავტორი

წიგნიდან რუსეთის მმართველთა ფავორიტები ავტორი მატიუხინა იულია ალექსეევნა

ალექსანდრე ვლადიმიროვიჩ ადლერბერგი (1818 - 1888) ალექსანდრე ვლადიმიროვიჩ ადლერბერგი - რუსი. სახელმწიფო მოღვაწეალექსანდრე II-ის ერთ-ერთი ფავორიტი. ალექსანდრე ვლადიმიროვიჩი დაიბადა სანკტ-პეტერბურგში ქ კეთილშობილური ოჯახი. მისი მამა იყო ვლადიმერ ფედოროვიჩი (ედუარდ ფერდინანდი

წიგნიდან დიდი ტყუილიჩვენი დრო ავტორი პობედონოსცევი კონსტანტინე პეტროვიჩი

1889 80 ნება მომეცით გამოვუცხადო თქვენს უდიდებულესობას ჩემი შთაბეჭდილებები "ვაჭარი კალაშნიკოვის" სპექტაკლზე რეიჩელ [ებრაელი დეპუტატები რუსეთის იმპერია, 1772–1825] ავტორი მინკინა ოლგა იურიევნა

ებრაელი დეპუტატების არჩევნები ვილნაში. 1818 1817 წლის 24 ოქტომბერს შეიქმნა ერთიანი სულიერი საქმეთა და სახალხო განათლების სამინისტრო, რომელსაც ხელმძღვანელობდა ა.ნ. გოლიცინი. ახალი სამინისტროს საჯარო განათლების დეპარტამენტის დირექტორი გახდა ვ.მ. პოპოვი და რეჟისორი

წიგნიდან სახელმწიფო და სულიერი ლიდერები ავტორი არტემოვი ვლადისლავ ვლადიმიროვიჩი

ალექსანდრე II (1818-1881) ალექსანდრე II - რუსეთის იმპერატორი 1855 წლიდან ქვეყნის ისტორიაში შევიდა როგორც ცარ-განმათავისუფლებელი, რომელმაც გააუქმა ბატონობა. ალექსანდრე ნიკოლაევიჩ რომანოვი არის იმპერატორ ნიკოლოზ I-ისა და იმპერატრიცა ალექსანდრა ფეოდოროვნას უფროსი ვაჟი. იმპერატორი ალექსანდრე II

წიგნიდან რუსული მხატვრობის ფორმირების ხანა ავტორი ბუტრომეევი ვლადიმერ ვლადიმიროვიჩი

წიგნიდან XIX საუკუნის რუსული ლიტერატურის ისტორიიდან. ნაწილი 3. 1870-1890 წწ ავტორი პროკოფიევა ნატალია ნიკოლაევნა

ჯეიმს პრესკოტ ჯული(ინგლ. ჯეიმს პრესკოტ ჯული; 24 დეკემბერი, 1818, სალფორდი, ლანკაშირი, ინგლისი, დიდი ბრიტანეთი - 11 ოქტომბერი, 1889, სეილი, ჩეშირი, ინგლისი, დიდი ბრიტანეთი) - ინგლისელი ფიზიკოსი, რომელმაც მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა თერმოდინამიკის ჩამოყალიბებაში. მან ექსპერიმენტებზე დაასაბუთა ენერგიის შენარჩუნების კანონი. შეიქმნა კანონი, რომელიც განსაზღვრავს ელექტრული დენის თერმულ ეფექტს. მან გამოთვალა გაზის მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარე და დაადგინა მისი დამოკიდებულება ტემპერატურაზე.

მან ექსპერიმენტულად და თეორიულად შეისწავლა სითბოს ბუნება და აღმოაჩინა მისი კავშირი მექანიკურ მუშაობასთან, რის შედეგადაც მაიერთან თითქმის ერთდროულად მივიდა ენერგიის უნივერსალური კონსერვაციის კონცეფციამდე, რაც თავის მხრივ უზრუნველყოფდა პირველი კანონის ფორმულირებას. თერმოდინამიკა. იგი მუშაობდა ტომსონთან აბსოლუტური ტემპერატურის სკალაზე, აღწერა მაგნიტოსტრიქციის ფენომენი, აღმოაჩინა კავშირი გარკვეული წინააღმდეგობის მქონე გამტარში გამავალ დენსა და ამავე დროს გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობას შორის (ჯოულ-ლენცის კანონი). მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა ტექნოლოგიაში ფიზიკური ექსპერიმენტი, გააუმჯობესა მრავალი საზომი ხელსაწყოს დიზაინი.

ენერგიის საზომი ერთეული, ჯოული, ჯოულის სახელს ატარებს.

ბიოგრაფია

მანჩესტერის მახლობლად მდებარე სალფორდში ლუდსახარშის მდიდარი მფლობელის ოჯახში დაიბადა საშინაო განათლებაუფრო მეტიც, რამდენიმე წლის განმავლობაში მისი მასწავლებელი დაწყებით მათემატიკაში, ქიმიისა და ფიზიკის საწყისები იყო დალტონი. 1833 წლიდან (15 წლის ასაკიდან) მუშაობდა ლუდსახარში, განათლებისა (16 წლამდე) და მეცნიერების პარალელურად, 1854 წლამდე მონაწილეობდა საწარმოს მართვაში, სანამ არ გაიყიდებოდა.

Პირველი ექსპერიმენტული კვლევებიდაიწყო უკვე 1837 წელს, დაინტერესებული იყო ლუდსახარში ორთქლის ძრავების ელექტროებით შეცვლის შესაძლებლობით. 1838 წელს, მისი ერთ-ერთი მასწავლებლის, ჯონ დევისის რეკომენდაციით, რომლის ახლო მეგობარი იყო ელექტროძრავის სტარჯონის გამომგონებელი, გამოაქვეყნა პირველი ნაშრომი ელექტროენერგიის შესახებ სამეცნიერო ჟურნალში Annals of Electricity, რომელიც ორგანიზებული იყო სტარჯონის მიერ წინა წელს. მიეძღვნა ელექტრომაგნიტური ძრავის მოწყობილობას. 1840 წელს მან აღმოაჩინა მაგნიტური გაჯერების ეფექტი ფერომაგნიტების დამაგნიტების დროს, ხოლო 1840-1845 წლებში ექსპერიმენტულად შეისწავლა. ელექტრომაგნიტური ფენომენები.

ეძებს უკეთესი გზებიგაზომვები ელექტრო დენებისაგანჯეიმს ჯულმა 1841 წელს აღმოაჩინა მისი სახელობის კანონი, რომელიც ადგენს კვადრატულ კავშირს დენის სიძლიერესა და ამ დენის მიერ გამტარში გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობას შორის (რუსულ ლიტერატურაში ეს ჟულ-ლენცის კანონია, რადგან 1842 წ. ეს კანონი დამოუკიდებლად იქნა აღმოჩენილი რუსი ფიზიკოსილენცი). აღმოჩენა ლონდონის სამეფო საზოგადოებამ არ დააფასა და ნაშრომი მხოლოდ მანჩესტერის ლიტერატურული და ფილოსოფიური საზოგადოების პერიოდულ ჟურნალში გამოქვეყნდა.

სტარჯენი გადავიდა მანჩესტერში 1840 წელს და ხელმძღვანელობდა გალერეას. პრაქტიკული ცოდნასამეფო ვიქტორიას გალერეა სთვისპრაქტიკული მეცნიერების წახალისება) არის კომერციული გამოფენა და საგანმანათლებლო დაწესებულება, სადაც 1841 წელს ჯული მიიწვიეს პირველ ლექტორად.

1840-იანი წლების დასაწყისის ნაშრომებში მან გამოიკვლია ელექტრომაგნიტური ძრავების ეკონომიკური მიზანშეწონილობის საკითხი, თავდაპირველად სჯეროდა, რომ ელექტრომაგნიტები შეიძლება იყოს შეუზღუდავი რაოდენობის მექანიკური მუშაობის წყარო, მაგრამ მალევე დარწმუნდა, რომ პრაქტიკული თვალსაზრისით ორთქლის ძრავებიიმ დროისთვის უფრო ეფექტურები იყვნენ, 1841 წელს გამოაქვეყნეს დასკვნები, რომ "იდეალური" ელექტრომაგნიტური ძრავის ეფექტურობა თითო ფუნტ თუთიაზე (გამოიყენება აკუმულატორებში) შეადგენდა ორთქლის ძრავის ეფექტურობის მხოლოდ 20%-ს თითო ფუნტი ნახშირის დაწვაზე, დამალვის გარეშე. იმედგაცრუება.

1842 წელს მან აღმოაჩინა და აღწერს მაგნიტოსტრიქციის ფენომენს, რომელიც მოიცავს სხეულის ზომისა და მოცულობის ცვლილებას მისი მაგნიტიზაციის მდგომარეობის ცვლილებით. 1843 წელს მან ჩამოაყალიბა და აქვეყნებს სამუშაოს საბოლოო შედეგებს დირიჟორებში სითბოს გამოყოფის შესწავლის შესახებ, კერძოდ, ექსპერიმენტულად აჩვენებს, რომ გამოთავისუფლებული სითბო არანაირად არ არის აღებული გარემოდან, რამაც შეუქცევად უარყო კალორიების თეორია, მხარდამჭერები. რომელთაგან ჯერ კიდევ იმ დროს დარჩა. იმავე წელს დავინტერესდი საერთო პრობლემა რაოდენობრივი თანაფარდობაშორის სხვადასხვა ძალები, რომელიც იწვევს სითბოს გამოყოფას და მივიდა დასკვნამდე, რომ არსებობს გარკვეული კავშირი სამუშაოსა და მაიერის მიერ ნაწინასწარმეტყველები სითბოს რაოდენობას შორის, ეძებს რიცხვითი თანაფარდობაამ მნიშვნელობებს შორის არის სითბოს მექანიკური ექვივალენტი. 1843-1850 წლებში ის ატარებს ექსპერიმენტების სერიას, მუდმივად აუმჯობესებს ექსპერიმენტულ ტექნიკას და ყოველ ჯერზე ადასტურებს ენერგიის შენარჩუნების პრინციპს რაოდენობრივი შედეგებით.

ჯეიმს პრესკოტ ჯული არის გამოჩენილი ინგლისელი ფიზიკოსი. მან საფუძვლიანად შეისწავლა თერმული ენერგიის ბუნება და აღმოაჩინა მისი კავშირი ელექტრო დენთან, რომელიც გადის გამტარში. მან აღმოაჩინა მრავალი კანონი და განსაკუთრებით თერმოდინამიკის პირველი კანონი. მეცნიერის პატივსაცემად, წარმოქმნილი სითბოს რაოდენობის გაზომვის ერთეულს ჯოული დაარქვეს. დიდმა მეცნიერმა ასევე ფასდაუდებელი წვლილი შეიტანა პრაქტიკული გამოყენებაელექტროობა. მან ჩაატარა სამუშაოები ელექტროძრავების და მაგნიტების მოდერნიზაციისა და მახასიათებლების გასაუმჯობესებლად.

ჯეიმს პრესკოტ ჯული დაიბადა 1818 წლის 24 დეკემბერს მდიდარი ლუდსახარშის მფლობელის ოჯახში. კარგის წყალობით ფინანსური პოზიციაჯეიმსების ოჯახი 15 წლამდე სწავლობდა სახლში მშობლიური ქალაქისალფორდი. ამას მომავალი მეცნიერის ჯანმრთელობის პრობლემებმაც შეუწყო ხელი. ასეთი სკოლის შემდეგ, სადაც სხვათა შორის საკმარისი იყო კარგი ცოდნამათემატიკაში, ფიზიკასა და ქიმიაში, ბუნებრივია, ჯეიმსს სურდა სწავლის გაგრძელება. თუმცა, მამის ავადმყოფობის გამო, გარკვეული პერიოდი იძულებული გახდა, უფროს ძმასთან ერთად ემართა საოჯახო ლუდსახარში.

სახლში ჯეიმსმა მოაწყო ფიზიკის ლაბორატორია და დაიწყო ექსპერიმენტების გაკეთება. პირველი ელექტროძრავების მუშაობაზე კვლევის ჩატარებისას მეცნიერმა აღმოაჩინა, რომ ელექტრო მანქანების სიმძლავრე პროპორციულია დენის და ძაბვის პროდუქტის.

1847 წლიდან, შვიდი წლის განმავლობაში, მეცნიერი ატარებდა ექსპერიმენტებს შესასწავლად თერმული მოქმედებაელექტრული დენი გადის გამტარში. მისი მუშაობის შედეგი იყო პროპორციული დამოკიდებულებაგამტარში წარმოქმნილი სითბოს რაოდენობა, თავად მასალის წინააღმდეგობა და მასში გამავალი დენის კვადრატი.

ჯეიმს პრესკოტ ჯული, რომელიც მუშაობდა უილიამ ტომსონთან, არსებითად გახდა ყველა მაცივრისა და მაცივრის წინამორბედი. მან დაამტკიცა, რომ გაზის გაფართოება სამუშაოს შესრულების გარეშე იწვევს მისი ტემპერატურის მნიშვნელოვან შემცირებას. ამ ეფექტს ორივე მეცნიერის სახელი ეწოდა - ჯოულ-ტომსონის ეფექტი.

1850 წელს მეცნიერი აირჩიეს ბრიტანეთის სამეფო საზოგადოების ნამდვილ წევრად. 1961 წელს კი მისმა თანამედროვეებმა უკვე დაასახელეს შრომისა და ენერგიის ერთეული მეცნიერის სახელზე. საერთაშორისო სისტემა SI. ეს მხოლოდ მცირე ნაწილია მეცნიერის წვლილისა, რომელიც უშუალოდ ეხება ელექტროენერგიის შესწავლასა და განვითარებას. მისი მონაწილეობა მთელი მეცნიერების, მათ შორის თანამედროვე მეცნიერების ჩამოყალიბებაში, უბრალოდ ფასდაუდებელია.

ჯეიმს ჯული - ლამაზი ცნობილი პიროვნება. ჩვენ ყველამ ვიცით ეს სახელი მას შემდეგ სკოლის გაკვეთილებიფიზიკა. თუმცა, მაშინ არავინ ჩაუღრმავდა მის ბიოგრაფიას და მიღწევებს და მაინც მის ცხოვრების გზაძალიან საინტერესო. სტატიაში განვიხილავთ დეტალური ბიოგრაფიამეცნიერი და ასევე ისაუბროს იმაზე, თუ რას მიაღწია.

ბავშვობა

ჯეიმს ჯული, რომლის ბიოგრაფიასაც განვიხილავთ, დაიბადა 1818 წელს, 24 დეკემბერს. ბიჭი დაიბადა სალფორდში მდებარე ლუდსახარშის მფლობელის მდიდარ ოჯახში. ჯეიმსმა განათლება სახლში მიიღო. მისი პირველი მასწავლებელი ფიზიკის, ქიმიისა და დაწყებითი მათემატიკის პრინციპებში იყო დალტონი. 15 წლიდან ბიჭი მამის ქარხანაში მუშაობდა და აიღო პირდაპირი ჩართულობამათ მართვაში. მან ეს აქტივობა წლის განმავლობაში ვარჯიშთან ერთად გააერთიანა.

პირველი კვლევები

როდის დაინტერესდა ჯეიმს ჯული მეცნიერებით? ბიჭის მოკლე ბიოგრაფია მოგვითხრობს, რომ მან პირველი კვლევის ჩატარება 1837 წელს დაიწყო. მაშინ მას ძალიან აინტერესებდა მამის ლუდსახარში ორთქლის ძრავების ელექტროძრავებით გამოცვლის საკითხი. ერთი წლის შემდეგ, ახალგაზრდამ გამოაქვეყნა თავისი პირველი ნამუშევარი ელექტროენერგიის შესახებ ერთ-ერთში სამეცნიერო ჟურნალები. მას ამის გაკეთება მისმა მასწავლებელმა ჯონ დევისმა ურჩია, რომელიც, სხვათა შორის, სტარჯენის ახლო მეგობარი იყო, რომელმაც გამოიგონა ელექტროძრავა. ჟურნალი, რომელშიც ჯეიმს ჯული იბეჭდებოდა, ასევე სტარჯენს ეკუთვნოდა. 1840 წელს ახალგაზრდა მკვლევარმა შენიშნა მაგნიტური გაჯერების ეფექტი ფერომაგნიტების მაგნიტიზაციისას. ამ მომენტიდან 1845 წლამდე ის აქტიურად სწავლობდა ელექტრომაგნიტურ ფენომენებს ექსპერიმენტულად.

ჯოულის კანონი

რას აკეთებს ჯოელ ჯეიმს პრესკოტი შემდეგ? ადამიანის მოკლე ბიოგრაფია გრძელდება იმით, რომ 1841 წელს მან აღმოაჩინა კვადრატული ურთიერთობის კანონი დენის სიძლიერესა და გამოთავისუფლებულ სითბოს შორის. მოგვიანებით კანონმა მიიღო მისი სახელი, მაგრამ ჩვენ მას ვიცნობთ როგორც ჯულ-ლენცის კანონი, რადგან 1842 წელს ის აღმოაჩინა ფიზიკოსმა. გერმანული წარმოშობისრუსეთიდან ემილ ლენცი. მეცნიერის აღმოჩენა არ იყო დაფასებული მისი ნამდვილი ღირებულებით. ლონდონის სამეფო საზოგადოებამ უგულებელყო იგი და თავად ნაშრომი გამოქვეყნდა მოკრძალებულ პერიოდულ გამოცემაში.

იმუშავე ლექტორად

მაგრამ ვისთვის მუშაობდა ჯეიმს ჯული? Საინტერესო ფაქტებიამ კაცის შესახებ იშვიათია, მაგრამ ცნობილია, რომ ის ლექტორი იყო. ჩვენთვის უკვე ცნობილი სტარჯენი გადავიდა მანჩესტერში და იქ გახსნა პრაქტიკული ცოდნის გალერეა, სადაც ჯული მიიწვია ლექტორის ადგილის დასაკავებლად. გასაკვირია, რომ ზოგიერთ სტუდენტს თავად ჯეიმს ჯოული ასწავლიდა!

იმდროინდელ კვლევაში მეცნიერმა დიდი დრო დაუთმო ელექტრომაგნიტური ძრავების ეკონომიკური სარგებლობის საკითხს. თავიდან მას სჯეროდა, რომ ელექტრომაგნიტებს დიდი პოტენციალი ჰქონდათ, მაგრამ მალე პირადად დარწმუნდა, რომ ორთქლის ძრავები გაცილებით ეფექტური იყო. ჯოულმა გამოაქვეყნა ამ კვლევის შედეგები და არ მალავს საკუთარ იმედგაცრუებას.

მეცნიერის აღმოჩენები ძალიან სწრაფად მოხდა. უკვე 1842 წელს, ის აღწერს მაგნიტოსტრიქციას, რომელიც მდგომარეობს იმაში, რომ სხეულები ცვლიან ზომებს და მოცულობას, როდესაც სხვადასხვა ხარისხითმაგნიტიზაცია. ერთი წლის შემდეგ, ის ასრულებს კვლევას დირიჟორებში სითბოს წარმოქმნის შესახებ და აქვეყნებს თავის შედეგებს. ისინი შედგებოდა იმაში, რომ წარმოქმნილი სითბო არ არის მიღებული გარედან. ამან მთლიანად უარყო კალორიის თეორია, რომლის მიმდევრები ჯერ კიდევ იმ დროს არსებობდნენ.

1843 წლიდან 1850 წლამდე, ადამიანი ეწეოდა კვლევების სერიას, აუმჯობესებს თავის ტექნიკას და მრავალი ექსპერიმენტით ადასტურებს ენერგიის შენარჩუნების პრინციპის სისწორეს.

ოჯახი

1844 წელს ჯოულებმა იცვალეს საცხოვრებელი ადგილი. ახალ ადგილას მამაკაცი თავის მომავალ მეუღლეს, ამელია გრაიმს ხვდება. 1847 წელს წყვილი დაქორწინდა და მათ შეეძინათ ქალიშვილი და ვაჟი. ამავდროულად, სახლში ჯული ექსპერიმენტებისთვის ხელსაყრელი ლაბორატორიით აღიჭურვა. თუმცა, მისი ბედნიერება დიდხანს არ გაგრძელებულა, რადგან 1854 წელს მისი საყვარელი ცოლი გარდაიცვალა.

კვლევების ზოგადი აღწერა

1840-იანი წლების ბოლოს, ჩვენი სტატიის გმირის ნამუშევარი საყოველთაოდ იქნა აღიარებული. 1847 წელს მეცნიერი ხვდება ტომსონს, რომელიც ძალიან აფასებს ჯოულის ექსპერიმენტულ ტექნიკას. შემდეგ მეცნიერები იწყებენ თანამშრომლობას. ტომსონის იდეები მოლეკულური კინეტიკური თეორიის შესახებ ძირითადად ჯეიმსის იდეების გავლენის ქვეშ ჩამოყალიბდა. მეცნიერები ერთად ქმნიან თერმოდინამიკური ტემპერატურის სკალას.

როგორც ჩანს, ჯეიმს ჯული და მისი აღმოჩენები არ ბერდება, რადგან უკვე ერთი წლის შემდეგ ის გვთავაზობს გაზის მოდელის გამოყენებას თერმული ეფექტების გავლენის გასაანალიზებლად მზარდი წნევით. ჯოულის გაზის მოდელი შედგებოდა მიკროსკოპული ზომის ელასტიური ბურთულებისგან, რომლებიც ქმნიდნენ წნევას ჭურჭლის კედლებთან შეხებისას. მეცნიერის კვლევა სამეფო საზოგადოების Philosophical Transactions-ში გამოქვეყნდა რჩევით. გერმანელი ფიზიკოსიკლაუსიუსი. ამ ნაშრომმა უზრუნველყო უზარმაზარი გავლენათერმოდინამიკის ფორმირებასა და განვითარებაზე, მიუხედავად იმისა, რომ მოგვიანებით ჯოულის კვლევაში მრავალი შეცდომა იქნა ნაპოვნი. გარდა ამისა, ექსპერიმენტები მსგავსია ვან დერ ვაალსის მიერ 1870-იან წლებში რეალური გაზის სიმულაციის მიზნით.

1850 წელს მამაკაცი ხდება ლონდონის სამეფო საზოგადოების წევრი. 1851 წელს ჩატარებულ კვლევებში, რომლებიც შემოქმედებას ეხება თეორიული მოდელისითბო, როგორც მცირე ელასტიური ნაწილაკების მოძრაობა, მეცნიერმა ძალიან ზუსტად გამოთვალა ზოგიერთი გაზისთვის სითბოს სიმძლავრე. ერთი წლის შემდეგ, თავის ძველ მეგობარ ტომსონთან ერთად, ის აღწერს აირის ტემპერატურის ცვლილების ფენომენს ადიაბატური სტრესის დროს. მოგვიანებით ამ ეფექტს ეწოდა Joule-Thomson. უფრო მეტიც, ამ აღმოჩენამ ხელი შეუწყო საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ახალი დარგის - დაბალი ტემპერატურის ფიზიკის გაჩენას.

1850-იან წლებში მკვლევარმა გამოაქვეყნა სტატიების მთელი სერია ელექტრო გაზომვები. მიუხედავად თანამედროვე დიზაინის გამოყენების შესაძლებლობისა, ჯეიმს ჯოული დარწმუნებული იყო, რომ მხოლოდ ექსპერიმენტის საშუალებით შეიძლება ყველაზე ზუსტი შედეგების მიღება.

1859 წელს მეცნიერი ეწეოდა კვლევას თერმოდინამიკური თვისებები მყარი. აღმოაჩენს რეზინის არასტანდარტულ თვისებებს სხვა მასალებთან შედარებით. ერთი წლის შემდეგ მირაჟები, ატმოსფერული ჭექა-ქუხილი და მეტეორიტები ხვდება მის ინტერესებში, რის ახსნასაც ცდილობს. სამეცნიერო წერტილიხედვა.

სითბოს ექვივალენტი

1843 წლიდან მეცნიერი ეძებს სითბოს მექანიკურ ეკვივალენტს. ექსპერიმენტების საშუალებით ის ახერხებს აჩვენოს, რომ სითბოს გარკვეული რაოდენობა შეიძლება გარდაიქმნას გარკვეულ რაოდენობად მექანიკური ძალა. იმავე წელს ის აქვეყნებს კვლევის შედეგებს, ხოლო ერთი წლის შემდეგ აყალიბებს თერმული სიმძლავრის კანონს კრისტალური სხეულები, რომელიც ცნობილია როგორც ჯოულ-კოპის კანონი. თუმცა, ზუსტი ფორმულირება ექსპერიმენტული დადასტურებაჯოულმა შემოიღო თავისი კანონი მხოლოდ 1864 წელს.

ამის შემდეგ ჯულ ჯეიმს პრესკოტი, მოკლე ბიოგრაფიარომელიც ზემოთ არის აღწერილი, ეძღვნება სითბოს წარმოქმნის შესწავლას, როდესაც სითხე გადის ვიწრო მილებში. 1847 წლიდან 1850 წლამდე პერიოდში იგი ახერხებს სითბოს ყველაზე ზუსტი მექანიკური ეკვივალენტის გამოტანას. ის იყენებს ლითონის კალორიმეტრს, რომელსაც ხის სკამზე დგამს. ამ ექსპერიმენტში მან გამოიკვლია სითბოს რაოდენობა, რომელიც გამოიყოფა ბრუნვის დროს ღერძის ხახუნის გამო. მეცნიერის ზოგიერთი შეფასება ძალიან ახლოსაა ზუსტი ღირებულებებირომლებიც გასულ საუკუნეში აღმოაჩინეს.

ბრძოლა ავტორობისთვის

1840-იან წლებში ბეჭდურ მედიაში სერიოზული დისკუსია დაიწყო იმის შესახებ, თუ ვინ იყო მაიერსა და ჯოულს შორის ენერგიის შენარჩუნების კანონის აღმომჩენი. ფაქტობრივად, მაიერმა თავისი ნამუშევარი ადრე გამოაქვეყნა, მაგრამ სერიოზულად არავინ აღიქვამდა, რადგან თავადაც პროფესიით ექიმი იყო. ჯეიმს ჯოულის კანონმა დიდი მხარდაჭერა ჰპოვა, რადგან იმ დროს მის კანდიდატურას მხარს უჭერდნენ ისეთი მეცნიერები, როგორებიც იყვნენ სტოკსი, ფარადეი და ტომსონი. ზოგი ღიად უჭერდა მხარს მაიერს და ხაზს უსვამდა, რომ ის იყო პირველი, ვინც აღმოაჩინა, ზოგი კი იცავდა ჯოულის ავტორობის უფლებას. საბოლოოდ, საავტორო პრიორიტეტი მაიერს დარჩა.

მეხსიერება

ფიზიკოსი ჯეიმს პრესკოტ ჯული დაჯილდოვებულია მეფის მედლით. 1860 წელს გახდა მანჩესტერის ლიტერატურული და ფილოსოფიური საზოგადოების პრეზიდენტი. გარდა ამისა, იგი ფლობს დუბლინის ტრინიტის კოლეჯის მეცნიერებათა დოქტორის ხარისხს, ედინბურგის უნივერსიტეტის მაგისტრის ხარისხს და დოქტორის ხარისხს. სამოქალაქო სამართალი in ოქსფორდის უნივერსიტეტი. 1866 წელს მან მიიღო კოპლის მედალი, ხოლო 1880 წელს გახდა ალბერტის მედლის მფლობელი. 8 წლის შემდეგ მთავრობამ მას უვადო პენსია დააკისრა. ჯოული ორჯერ იყო ბრიტანეთის სამეცნიერო ასოციაციის პრეზიდენტი.

1889 წელს მისი სახელი დაარქვეს სითბოს, ენერგიისა და სამუშაოს რაოდენობის გაზომვის ერთეულს. მანჩესტერ მერიაში დგას მეცნიერის ძეგლი, რომელიც მდებარეობს დალტონის ძეგლის მოპირდაპირედ.

ჯეიმს პრესკოტ ჯული($1818$ - $1889$) - ინგლისელი ფიზიკოსი, რომელმაც მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა თერმოდინამიკის განვითარებაში.

ბიოგრაფია

შენიშვნა 1

ის იყო ბენჟამინ ჯოულის ვაჟი, შედარებით დიდი ლუდსახარშის მფლობელი.
ჯეიმს ჯოულმა პირველადი განათლება კერძო მასწავლებლებისგან მიიღო, ძირითადად მისი გამო ცუდი მდგომარეობაჯანმრთელობა. მას ხერხემალთან დაკავშირებით პრობლემები ჰქონდა, მაგრამ დროთა განმავლობაში მისი მდგომარეობა გაუმჯობესდა, მაგრამ მეცნიერი მთელი ცხოვრების მანძილზე რჩებოდა ჩახლეჩილი, ეს აისახა მის ხასიათზე და ხელს უწყობდა მის მორცხვობას.

1834$-დან სწავლობდა ჯონ დალტონთან მანჩესტერში ლიტერატურულ და ფილოსოფიურ საზოგადოებაში. დალტონის მსგავსად, ჯული იყო ატომური თეორიის ძლიერი მხარდამჭერი, მაშინ როცა ბევრი მეცნიერი ამ პერიოდში ჯერ კიდევ სკეპტიკურად უყურებდა მას.

შემდგომ წლებში ჯეიმს ჯოული სწავლობდა ჯონ დევისთან და დაინტერესდა ელექტროენერგიით, მან და მისმა ძმამ ექსპერიმენტები ჩაატარეს, გასაოცარი ელექტრო შოკი, ერთმანეთი და ოჯახის მოსამსახურეები.

შენიშვნა 2

სამეცნიერო მიღწევები

Ელექტროობა

შენიშვნა 3

მეცნიერება თავდაპირველად ჯოულისთვის ჰობი იყო, მაგრამ ლუდსახარში მუშაობის დროსაც კი, მან დაიწყო ქვაბების ახლად გამოგონილი ელექტროძრავით გამოცვლის შესაძლებლობების შესწავლა.

ნაწილობრივ განპირობებულია დაფასების სურვილით ეკონომიკური შედეგებიასეთი ჩანაცვლება, ის ყურადღებას ამახვილებს გაზომვებზე, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმის დასადგენად, თუ რომელი ენერგიის წყაროა უფრო ეფექტური. ამგვარად, 1841$-ში მან აღმოაჩინა ჯოულის კანონი, რომლის მიხედვითაც ნებისმიერი გალვანური დენის პირდაპირი მოქმედებით გამოთავისუფლებული სითბო პროპორციულია დენის კვადრატისა, გამრავლებული გამტარის წინააღმდეგობაზე. (ენერგიის ან სამუშაოს წარმოებულ ერთეულს, ჯოულს, მისი სახელი ეწოდა.) ჯოულმა დაასკვნა, რომ ერთი ფუნტი ნახშირის დაწვა უფრო ეკონომიური იქნება, ვიდრე ძვირფასი ფუნტი თუთიის დახარჯვა ელექტრო ბატარეისთვის.

ჯოელი ცდილობს შედეგები წარუდგინოს სამეფო საზოგადოებას, მაგრამ იქ ცდება პროვინციელ დილეტანტად.

1843$-ში ჯოულმა გამოთვალა მექანიკური სამუშაოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა სითბოს ექვივალენტური რაოდენობის წარმოებისთვის. ამ რაოდენობას ეწოდა "სითბოს მექანიკური ეკვივალენტი". მან კვლავ წარუდგინა მოხსენება თავისი აღმოჩენების შესახებ, ამჯერად მეცნიერების განვითარების ბრიტანულ ასოციაციას. პასუხი ისევ არაენთუზიაზმი იყო. რამდენიმე წამყვანმა ჟურნალმა ასევე უარი თქვა ჯოულის ნაშრომების შესახებ ნაშრომების გამოქვეყნებაზე.

ჯოულის ნამუშევარი სითბოს, ელექტროენერგიის და მექანიკური მუშაობის ურთიერთობის შესახებ ძირითადად იგნორირებული იყო 1847 დოლარამდე. მხოლოდ უილიამ ტომსონმა გააცნობიერა, რომ ჯოულის ნამუშევარი ჯდებოდა გამაერთიანებელ ნიმუშში, რომელიც უკვე იწყებოდა ფიზიკაში გაჩენას და მან ენთუზიაზმით მოიწონა ჯოულის ნამუშევარი.

1849 დოლარად ჯოულმა თავისი ნაშრომი სახელწოდებით "სითბოს მექანიკური ეკვივალენტის შესახებ" გადასცა სამეფო საზოგადოებას, რომელიც ფარადეიმ ასრულებდა მის სპონსორს. მომდევნო წელს სამეფო საზოგადოებამ გამოაქვეყნა ჯოულის ნაშრომი.