James prescoot

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James Prescott Joule

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Físico británico. Fue uno de los más destacados de su tiempo. Descubrió el Efecto Joule o generación de calor al paso de una corriente eléctrica, y también enunció la Ley de Joule. En colaboración con William Thomson, en 1852 descubrió el efecto Joule-Thomson.

Fue uno de los más notables físicos de su época, conocido fundamentalmente por suinvestigación en electricidad y termodinámica. Nació el 24 de diciembre de 1818 en Salford, Gran Bretaña. Proveniente de una acomodada familia fabricante de cerveza, fue el segundo de cinco hermanos.
Recibió la enseñanza básica (una educación formal en matemáticas, filosofía y química) en su propio hogar, y tuvo entre sus tutores al famoso químico John Dalton. Sin embargo, en gran partefue autodidacta.
Sus primeros trabajos en Física se relacionaron con la electricidad, en especial con los motores eléctricos. Luego pasó al estudio de los motores a vapor. Fue el fundador experimental de la teoría mecánica del calor y determinó los equivalentes mecánico y eléctrico de la caloría.
En 1840 descubrió el Efecto Joule o generación de calor al paso de unacorriente eléctrica, y también enunció la Ley de Joule. Trabajó junto a William Thomson, con quien en 1852 descubrió el efecto Joule-Thomson, que se utiliza en refrigeración y en la industria de licuefacción de gases.

A lo largo de su vida fue galardonado con varios honores tanto de universidades como de sociedades científicas de todo el mundo. Sus Escritos científicos (2 volúmenes) sepublicaron en 1885 y en 1887. Entre sus obras también destaca "Sobre la producción de calor mediante electricidad voltaica" (1840).
Murió el 11 de octubre de 1889, en su tierra natal. En su honor la unidad de energía se llama Joule.

EXPERIMENTO:

En el experimento de Joule se determina el equivalente mecánico del calor, es decir, la relación entre la unidad de energía joule(julio) y la unidad de calor caloría.
Mediante esta experiencia simulada, se pretende poner de manifiesto la gran cantidad de energía que es necesario transformar en calor para elevar apreciablemente la temperatura de un volumen pequeño de agua.
 Descripción
Un recipiente aislado térmicamente contiene una cierta cantidad de agua, con un termómetro para medir su temperatura,un eje con unas paletas que se ponen en movimiento por la acción de una pesa, tal como se muestra en la figura.
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La versión original del experimento, consta de dos pesas iguales que cuelgan simétricamente del eje.
La pesa, que se mueve con velocidad prácticamente constante, pierde energía potencial. Como consecuencia, el agua agitada por las paletas se clienta debido ala fricción.
Si el bloque de masa M desciende una altura h, la energía potencial disminuye en Mgh, y ésta es la energía que se utiliza para calentar el agua (se desprecian otras pérdidas).
Joule encontró que la disminución de energía potencial es proporcional al incremento de temperatura del agua. La constante de proporcionalidad (el calor específico de agua) es igual a4.186 J/(g ºC). Por tanto, 4.186 J de energía mecánica aumentan la temperatura de 1g de agua en 1º C. Se define la caloría como 4.186 J sin referencia a la sustancia que se está calentando.
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En la simulación de la experiencia de Joule, se desprecia el equivalente en agua del calorímetro, del termómetro, del eje y de las paletas, la pérdida de energía por las paredes aislantes delrecipiente del calorímetro y otras pérdidas debidas al rozamiento en las poleas, etc.
• Sea M la masa del bloque que cuelga y h su desplazamiento vertical
• m la masa de agua del calorímetro
• T0 la temperatura inicial del aguay T la temperatura final
• g=9.8 m/s2 la aceleración de la gravedad
La conversión de energía mecánica íntegramente en calor se expresa...
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