James Prescott Joule

[1818 - 1889].

James Prescott Joule nació Salford, Inglaterra en 1818. Su padre era un hombre adinerado que se dedicada a la fabricación de cerveza. Como era muy tímido y tenía algunos problemas de salud recibió educación en su casa hasta la edad de 15 años, época en la que comenzó a trabajar en la fábrica de cerveza. Su profesor de física y matemática, fue el famoso químico británico John Dalton, quien lo alentó a dedicarse a la investigación científica. Sin embargo, debido a la enfermedad de su padre tuvo que hacerse cargo, junto con su hermano, de la cerveceria de modo que a pesar de sus deseos no pudo asistir a la universidad. No obstante, Joule estaba firmemente decidido a dedicarse a la investigación científica de modo que comenzó a realizar sus primeros experimentos en un laboratorio que el mismo instaló en su casa.

Al comienzo se dedicó a estudiar distintos aspectos del magnetismo bajo la acción de la corriente eléctrica, logrando inventar el motor eléctrico. Por ese entonces Joule demostró que al fluir una corriente eléctrica por un conductor, este aumenta su temperatura y encontró una relación entre la corriente eléctrica que atraviesa una resistencia y el calor disipado.

En 1840 envió un manuscripto a la Royal Society donde se enunciaba esta ley, que se conoce actualmente como ley de Joule, pero fue recibido sin mucho entusiamo y la Royal Society solo publicó un breve resumen del mismo. Joule no pertenecía al mundo académico y había una cierta resistencia a aceptar sus manuscritos. Joule prosiguió pacientemente con sus experimentos consiguiendo aún un mayor logro en el tema de la energía, ya que a partir de distintos experimentos demostró la equivalencia entre el calor y la energía mecánica. Joule calculó además la relación numérica entre ambos, consiguiendo dar un enunciado muy sólido del principio de conservación de la energía, que sirvio de base para la formulación de la primera ley de la termodinámica. Uno de estos experimentos consistió en agitar agua o mercurio con una rueda provista de paletas y medir la energía invertida (trabajo realizado) en este movimiento y el aumento de la temperatura del agua. Joule encontró que siempre que se consumieran 41.800.000 ergios (la unidad de energía) de energía

de cualquier tipo se producía un incremento de una Caloría (unidad de medida del calor) en el líquido, que se medía a partir del incremento de la temperatura del mismo. A esta relación la denominó "equivalente mecánico del calor". En 1843 publicó estos resultados que significaron el abandono de la antigua Teoría del Calórico, según la cuál se consideraba al calor como una clase distinta de energía.

En homenaje a Joule la unidad de energía en el sistema internacional se denomina actualmente 1 Joule o Julio y la relación anterior resulta 4,186 Joules = 1 Caloría. El escrito (paper) con estos resultados fue enviado esta vez a otra institución, "Asociación Británica para el avance de la Ciencia" (British Association for the Advancement of Science), pero tampoco se le dio la importancia que merecía. La relación entre calor, trabajo mecánico y electricidad obtenida por Joule fue ignorada hasta 1847, año en el cual Willian Thomson (futuro Lord Kelvin)[1] leyó sus manuscritos y dio su aval a Joule, lo que también harían Michael Faraday y otros importantes hombres de Ciencia. En 1848 comenzó a trabajar con Lord Kelvin (Willian Thomson) y juntos descubrieron el llamado efecto Joule - Thomson mediante el cual demostraron que era posible enfriar un gas al expandirlo sin realizar trabajo externo. Este principio fue la base del desarrollo de los refrigeradores y aparatos de aire acondicionado actuales. En 1849 con el aval De Faraday, Joule consigue presentar su manuscrito " Sobre equivalente mecánico del calor" a la Royal Society y ser reconocido en el mundo científico. De hecho es incorporado como miembro de dicha institución al año siguiente. El principio de conservación de la energía contenido en el trabajo de Joule dio origen a una nueva rama de investigación denominada Termodinámica. Sus escritos científicos contenidos en 2 volúmenes fueron publicados en 1885 y 1887 respectivamente, recibiendo numerosos honores.