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JAMES PRESCOTT JOULE   (1818 - 1889)


James Prescott Joule (1818 - 1889), físico inglês, nasceu em Salford, Inglaterra, em 24 de dezembro de 1818, numa família com boas condições financeiras e que era dona de uma cervejaria. Teve sua primeira educação ainda em casa, com aulas sobre ciências e matemática.

Joule apreciava as pesquisas já na adolescência, principalmente aquelas que envolviam números e medidas. Quando seu pai adoeceu, foi necessário que começasse a cuidar da fábrica de cerveja da família, o que dificultou que se dedicasse àquela atividade.

Iniciou seus trabalhos experimentais num laboratório anexo à cervejaria. A experiência adquirida por Joule o habilitou a medir diferenças de temperatura com grande precisão. 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".

A produção de calor foi, de fato, um de seus temas favoritos; a estudou em grande variedade de sistemas. Mais especificamente, calculava as quantidades de trabalho que entravam e saíam de sistemas, acabando por concluir que havia uma relação entre essas duas grandezas.

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 quem estabeleceu a equivalência de uma forma clara e precisa.

Joule desenvolveu uma relação para a equivalência entre o trabalho mecânico e o calor em 1843. Mediu a pequena variação de temperatura causada num recipiente cheio de água, agitada pela rotação de pás acionadas por um sistema de polias e massas em queda. Joule utilizava as já existentes teorias da conservação da quantidade de movimento e da conservação da massa, e contribuiu decisivamente para o estabelecimento da lei da conservação da energia, conhecida como a Primeira Lei da Termodinâmica. Em 1848 publicou um trabalho a respeito da teoria cinética dos gases, calculando a velocidade das moléculas que os constituem.

Em 1847, Joule publicou suas conclusões, mas elas foram recebidas com indiferença pelo meio científico, em parte porque ele não era um professor nem estava ligado a qualquer grupo de pesquisadores. Apesar disso, ele tentou, sem sucesso, divulgá-las em periódicos científicos, sociedades de ciência, conferências públicas e até em jornais comuns. Alguns meses depois, ao insistir mais uma vez num encontro científico, teve a surpresa de descobrir entre os ouvintes um rapaz bem mais jovem que se mostrou entusiasmado por seu trabalho. Seu nome era William Thomson, que mais tarde ficaria conhecido como Lord Kelvin. Dois anos depois, quando outros pesquisadores já lhe davam razão, Joule conseguiria apresentar seus trabalhos na importante Royal Society, que antes o havia rejeitado.

A descoberta do equivalente mecânico do calor abriu caminho para que, posteriormente, se demonstrasse, de forma mais geral, que a energia mecânica de um sistema se conserva, embora possa mudar de forma. Nos anos seguintes, Joule também faria descobertas relacionada com o magnetismo e com o estudo dos gases em colaboração com Kelvin, principalmente em relação ao efeito Joule-Thomson, pelo qual quando um gás se expande sua temperatura cai, sugerindo a possibilidade de aproveitamento desse efeito para o desenvolvimento de máquinas de refrigeração. Em 1850, foi eleito membro da Royal Society.

Joule era uma pessoa muito modesta e tornou-se uma espécie de assistente de Thomson ao invés de seguir suas próprias linhas de pensamento. Joule foi um dos grandes experimentalistas de seu século, tendo elaborado suas principais contribuições antes dos 30 anos de idade. Em 1878, Joule publicou um resultado mais aperfeiçoado do equivalente mecânico do calor. Faleceu em 11 de outubro de 1889, em Sale, Inglaterra.

Atualmente, seu nome está associado à possibilidade de conversão de trabalho mecânico e de eletricidade em calor. Como homenagem, a unidade de energia do Sistema Internacional foi batizada de Joule.

 

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